Халуун орны усан дахь хур тунадас болон далайн гадаргын температурын хоорондын хамаарлыг судлах нь
Пендахулуан
Халуун орны ус нь дэлхийн уур амьсгалын системийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг юм. Энэ бүс нутаг нь жилийн турш нарны цацрагийн өндөр түвшинг авдаг тул халуун орны далайг агаар мандал болон далайн эргэлтийг хөдөлгөгч "хөдөлгүүр" болгодог. Халуун орны бүс нутгийн цаг агаар, уур амьсгалын динамикийг чухалчлан тодорхойлдог хоёр хувьсагч нь хур тунадас, далайн гадаргын температур (SST) юм. Хур тунадас нь усны хүртээмж, хөдөө аж ахуй, ...-д нөлөөлдөг. гамшгийн эрсдэл Ус цаг уурын судалгаа, харин SST нь конвектив үүл, халуун орны циклон, Эль-Ниньо-Өмнөдийн хэлбэлзэл (ENSO) зэрэг цаг уурын хувьсах чанар үүсэхэд эрчим хүчний эх үүсвэр болдог. Энэ хоёрын хоорондын хамаарлыг ойлгох нь цаг агаар, уур амьсгалын урьдчилсан мэдээний чадварыг сайжруулахад чухал үүрэг гүйцэтгэдэг, ялангуяа Индонез зэрэг халуун орны арлын орнуудад.
Хур тунадас ба далайн гадаргын температурын үндсэн ойлголтууд
Халуун орны бүс нутагт хур тунадас орох нь ерөнхийдөө конвекцийн процессоор зонхилдог. Гадаргуу дээрх хүчтэй халаалт нь ууршилтыг өдөөж, чийглэг агаар дээшээ хөрч, дараа нь конденсацид орж үүл, бороо үүсгэдэг. Тиймээс усны уурын бэлэн байдал болон дээшээ гарахыг дэмждэг агаар мандлын нөхцөл байдал нь гол түлхүүр юм.
Үүний зэрэгцээ, SST нь далайн дээд давхаргад хадгалагдсан дулааны хэмжээг харуулдаг үзүүлэлт юм. Илүү дулаан SST нь ууршилтын хурдыг нэмэгдүүлж, гадаргуугийн ойролцоо чийгшлийг нэмэгдүүлж, конвекцийн процессыг бэхжүүлдэг далд энергийг өгдөг. Гэсэн хэдий ч SST-хур тунадасны хамаарал үргэлж шугаман байдаггүй. Хур тунадас нь салхи, агаар мандлын тогтвортой байдал, томоохон хэмжээний динамик (муссон, агаар мандлын долгион), газрын гадаргын болон далайн урсгал зэрэг орон нутгийн хүчин зүйлсээс хамаардаг.
SST болон хур тунадасыг холбосон физик механизмууд
Халуун орны усанд SST болон хур тунадасны хоорондын хамаарал хэд хэдэн үндсэн механизмаар тайлбарлаж болно:
1. Ууршилт ба усны уурын хангамж
Дулаан SST нь ууршилтыг нэмэгдүүлдэг. Агаар мандалд усны уур их байх тусам борооны үүл үүсэх магадлал өндөр байдаг, ялангуяа дээш өргөх механизм байгаа тохиолдолд. Чийглэг халуун орны бүс нутагт SST-ийн хэдэн градусаар нэмэгдэх нь усны уурын урсгалыг мэдэгдэхүйц нэмэгдүүлдэг.
2. Конвекц ба чухал температурын босго
Цаг уурын судалгаагаар гүн конвекц үүсэх магадлал өндөр байдаг тодорхой SST босгыг (ихэвчлэн 26-27°C орчим гэж нэрлэдэг) ихэвчлэн заадаг. SST нь энэ босгоос дээш байх үед агаар мандал илүү тогтворгүй, кумулонимбус үүл үүсэх магадлал өндөр, их хэмжээний хур тунадас орох магадлал өндөр байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ босго нь тропосферийн чийгшил, салхины шилжилт, бүс нутгийн динамикаас хамаардаг тул үнэмлэхүй биш юм.
3. Агаар мандлын томоохон хэмжээний эргэлт
Нэг бүс нутагт эргэн тойрны газартай харьцуулахад илүү дулаан SST нь салхины чиглэл болон хүчийг өөрчилж болох температур болон даралтын градиентийг үүсгэдэг. Энэ нь бүлээн ус дээрх агаарын массын нэгдэл, сэрүүн бүс нутагт ялгарах үйл явцыг өдөөдөг. Нэгдэл нь агаарыг дээш өргөхөд хүргэж, хур тунадасыг дэмждэг бол ялгарах нь үүл үүсэхийг дарангуйлах хандлагатай байдаг.
4. Үүл-цацрагийн хариу үйлдэл
Конвекц нь өтгөн үүл үүсгэх үед далайн гадаргууд хүрэх нарны цацраг багасч, SST буурдаг. Үүний эсрэгээр, шөнийн цагаар үүлс агаар мандалд дулааны алдагдал гарахаас сэргийлж чаддаг. Энэхүү хоёр талын харилцан үйлчлэл нь хур тунадас-SST-ийн динамик хамаарлыг бий болгодог: заримдаа SST нь хур тунадасыг өдөөдөг боловч бороо, үүл нь SST-ийг "хөргөх" боломжтой.
Улирлын чанартай хувьсах чанар: Муссон болон ITCZ-ийн үүрэг
Зүүн Өмнөд Ази зэрэг олон халуун орны бүс нутагт хур тунадасны хэлбэлзэл нь муссоны системээс ихээхэн хамаардаг. Нойтон муссоны улиралд салхи чийглэг агаарын массыг далайгаас эх газар руу зөөж, нэгдэх, хур тунадас орохыг нэмэгдүүлдэг. Дулаан SST нь усны уурын хангамжийг нэмэгдүүлдэг боловч хур тунадасны хэмжээ нэмэгдэх нь муссоны салхины хэв маягийн өөрчлөлтөөс илүү хүчтэй хамаардаг.
Муссоноос гадна халуун орны хоорондын конвергенцийн бүс (ITCZ)-ийн шилжилт нь мөн мэдэгдэхүйц нөлөө үзүүлдэг. ITCZ нь худалдааны салхи нийлдэг нам даралтын бүс бөгөөд конвекц болон хур тунадас үүсгэдэг. ITCZ нь харьцангуй өндөр SST бүхий усыг дайран өнгөрөхөд хур тунадасны эрчим нэмэгдэж болно. Үүний эсрэгээр, хэрэв ITCZ нь тухайн бүс нутгаас хол байвал орон нутгийн SST дулаан байсан ч хур тунадас буурна.
Жил хоорондын хувьсах чанар: ENSO болон IOD
SST болон хур тунадасны хоорондын хамаарал нь жил хоорондын хэмжээнд тодорхой харагдаж байна ENSO болон Энэтхэгийн далайн дипол зэрэг үзэгдлүүд (IOD).
– ENSO (Эль Ниньо ба Ла Нина)
Эль-Ниньогийн үеэр Номхон далайн төв болон зүүн хэсэгт дулаарч буй SST-үүд нь конвекцийн төвийг зүүн тийш шилжүүлдэг бөгөөд энэ нь Индонезид хур тунадас, ган гачиг багасахад хүргэдэг. Үүний эсрэгээр, Ла-Ниньо нь ерөнхийдөө Номхон далайн баруун хэсэгт харьцангуй SST-үүдийг нэмэгдүүлж, далайн бүс нутагт конвекцийг бэхжүүлж, хур тунадас, үерийн эрсдэлийг нэмэгдүүлдэг.
– IOD (Энэтхэгийн далайн дипол)
Эерэг IOD үе шатанд Суматра-Жавагийн баруун талын ус сэрүүцэх хандлагатай байдаг тул баруун Индонезид конвекц болон хур тунадас буурдаг бол хур тунадас ... Зүүн Африкийн ойролцоох Баруун Энэтхэгийн далайСөрөг IOD нь ихэвчлэн эсрэгээрээ байдаг бөгөөд Индонезийн баруун хэсэгт бороо орох магадлалыг нэмэгдүүлдэг.
Эдгээр хоёр үзэгдэл нь зөвхөн орон нутгийн SST утгууд чухал биш, харин агаар мандлын эргэлтийн өөрчлөлтийг зохицуулдаг бүс нутгийн SST аномалийн хэв маяг гэдгийг харуулж байна.
Шугаман бус байдал ба төөрөгдүүлэх хүчин зүйлс
Хэдийгээр дулаан SST-үүд ихэвчлэн их хэмжээний хур тунадастай холбоотой байдаг ч дулаан SST-үүд их хэмжээний хур тунадас үүсгэдэггүй нөхцөл байдал байдаг. Зарим нь учир шалтгааны хүчин зүйлс бусдын дунд:
– Агаар мандлын өндөр тогтвортой байдал: Тогтвортой агаар мандлын давхарга эсвэл температурын урвуу байдал нь чийгшил өндөр байсан ч агаар хөөрч эхлэхээс сэргийлж чадна.
– Хүчтэй босоо шилжилтийн салхи: Конвекц нь хуваагдмал эсвэл эмх замбараагүй байж болно.
– Хуурай агаарын нэвчилт: Дунд давхарга дахь хуурай агаар нь борооны үүл үүсэхийг саатуулдаг.
– Далайн урсгал болон дээшлэх урсгалын өөрчлөлт: Дээшлэх урсгал нь далайн гадаргууг хөргөж, улмаар зарим эргийн бүс нутагт, жишээлбэл, зүүн муссоны үеэр Жавагийн өмнөд хэсэгт конвекцийг бууруулдаг.
Тиймээс SST нь "түлш"-ийн нөхцөл боловч агаар мандал нь уг түлшийг бороо үүсгэхэд ашиглаж болох эсэхийг тодорхойлдог.
SST болон хур тунадасны хоорондын хамаарлын шинжилгээний арга барил
SST болон хур тунадасны хоорондын хамаарлыг судлах нь ихэвчлэн статистик болон динамик аргуудыг ашигладаг бөгөөд үүнд дараахь зүйлс орно.
1. Тодорхой хугацааны (сарын, улирлын) хэмжээнд SST-ийн гажиг ба хур тунадасны гажигийн хоорондын хамаарлыг харах корреляци ба регресс.
2. SST нь хур тунадасны өөрчлөлтөөс өмнө эсвэл эсрэгээрээ байж болох тул хоцрогдлын шинжилгээ (цаг хугацааны хоцрогдол). Жишээлбэл, SST-д хэдэн долоо хоног дулаарсны дараа конвекц нэмэгдэж болно.
3. Хүчтэй Эль-Ниньо болон хүчтэй Ла-Ниньогийн үеийн хур тунадасны хэв маягийг харьцуулах зэрэг нийлмэл үйл явдлууд.
4. Шалтгаан механизм болон уур амьсгалын өөрчлөлтийн хувилбаруудыг турших тоон загварууд (бүс нутгийн болон дэлхийн).
Өгөгдлийн чанар бас чухал юм. SST-г хиймэл дагуул болон дахин шинжилгээнээс авах боломжтой бол хур тунадасыг станцын ажиглалт, радар эсвэл хиймэл дагуулын бүтээгдэхүүнээс (жишээ нь, TRMM/GPM) гаргаж авч болно. Хэвийлтийг бууруулахын тулд олон эх үүсвэрийн нэгдэл шаардлагатай байдаг.
Урьдчилан таамаглах болон бууруулах үр дагавар
SST болон хур тунадасны хамаарлыг ойлгох нь практик ашиг тусыг өгдөг. Халуун орны далай дахь SST-ийн гажигийг борооны улирал, ган гачиг, болзошгүй үерийг урьдчилан таамаглах эрт үеийн үзүүлэлт болгон ашиглаж болно. Индонезид ENSO болон IOD-ийн хөгжлийн талаарх мэдээлэл нь уур амьсгалын эрт үеийн сэрэмжлүүлгийн системийн чухал хэсэг болсон. Хөдөө аж ахуйн салбар нь тариалалтын хуваарийг тохируулж, нөөцийн менежер Ус нь усан сангийн үйл ажиллагааг төлөвлөж, засгийн газрууд гамшгийн бэлэн байдлыг сайжруулж чадна.
Цаашилбал, уур амьсгалын өөрчлөлтийн нөхцөлд дэлхийн дулаарал нь дундаж SST-ийг нэмэгдүүлэх хандлагатай байдаг. Энэ нь гидрологийн мөчлөгийг бэхжүүлэх боломжтой: ууршилт нэмэгдэж, агаар мандал илүү их усны уурыг хадгалж, хэт их хур тунадасны үйл явдлын эрчим нэмэгдэж болох ч нийт хур тунадасны тархалт үргэлж жигд байдаггүй байж магадгүй юм. Тиймээс SST-хур тунадасны судалгаа нь ирээдүйн хур тунадасны хэв маягийн өөрчлөлтийг ойлгох, гидроцаг уурын гамшгийн эрсдэлийг үнэлэхэд чухал ач холбогдолтой юм.
Дүгнэлт
Халуун орны усанд хур тунадас болон далайн гадаргын температурын хоорондын хамаарал хүчтэй боловч нарийн төвөгтэй байдаг. Дулаан SST нь ерөнхийдөө ууршилтыг нэмэгдүүлж, конвекцийг дэмждэг тул хур тунадас нэмэгдэхтэй холбоотой байдаг. Гэсэн хэдий ч эцсийн үр дүнд муссон, ITCZ, ENSO, IOD зэрэг томоохон хэмжээний агаар мандлын динамик, мөн далайн өгсүүр болон далайн урсгал зэрэг орон нутгийн нөхцөл байдал хүчтэй нөлөөлдөг. Энэ хамаарал нь хоёр талын хариу үйлдлийг агуулдаг: хур тунадас болон үүл нь цацрагийг бууруулж, гадаргууг хөргөх замаар SST-ийг бууруулж чаддаг. Ажиглалтын өгөгдлийг нэгтгэсэн судалгаанууд, статистикийн шинжилгээ, тоон загварчлал нь эдгээр механизмыг ойлгох, урьдчилан таамаглах чадварыг сайжруулах гол түлхүүр бөгөөд ингэснээр халуун орны бүс нутагт хөгжлийн төлөвлөлт, хүнсний аюулгүй байдал, гамшгийн хор хөнөөлийг бууруулахад ашиг тусыг мэдрэх боломжтой болно.
