Jump to content

Механизм Родвелла – Хоскинса

Это хорошая статья. Нажмите здесь для получения дополнительной информации.
(Перенаправлено из механизма Родвелла-Хоскинса )

Механизм Родуэлла-Хоскинса — это гипотеза, описывающая климатическую телесвязь между индийским/азиатским летним муссоном и климатом Средиземноморья . Он был сформулирован в 1996 году Брайаном Хоскинсом и Марком Дж. Родвеллом [ d ] . Гипотеза предполагает, что восходящий воздух в регионе муссонов вызывает особенности атмосферной циркуляции, называемые волнами Россби , которые расширяются на запад и взаимодействуют со средними западными ветрами средних широт , в конечном итоге вызывая опускание воздуха. Нисходящий воздух нагревается, а его влажность снижается, что приводит к более сухому климату в летние месяцы . Взаимодействие этого атмосферного потока с топографией (например, горы Атлас и Загрос ) еще больше изменяет эффект.

Эта гипотеза была выдвинута для объяснения сухого климата восточного Средиземноморья в летние месяцы, поскольку другие объяснения, связанные с циркуляцией Хэдли, в этот сезон неправдоподобны. Вместе с обратными реакциями на поверхности моря и суши это также может объяснить существование пустынь и субтропических антициклонов в других частях мира, а также изменения в средиземноморском климате, которые совпадают с изменениями муссонов.

Существование субтропических антициклонов [ 1 ] и пустынь в субтропиках раньше объясняли опусканием воздуха в ячейку Хэдли , что снижает его влажность . Этот спуск происходит по мере того, как воздух охлаждается за счет излучения, а потеря энергии компенсируется адиабатическим нагревом . Отсутствие растительности из-за засухи увеличивает альбедо земли и, следовательно, охлаждение, действуя как положительная обратная связь . [ 2 ] [ 3 ] взаимодействия воздуха и моря, в частности подъем холодных вод к востоку от субтропических антициклонов, вызванный их ветрами, и возникающее в результате препятствие конвекции . Ту же роль над океанами играют [ 4 ]

Однако ячейка Хэдли слаба в летние месяцы, когда антициклоны еще существуют. [ 1 ] [ 3 ] а засуха часто достигает своего пика в пустынях. В 1996 году Марк Дж. Родвелл и Брайан Дж. Хоскинс предположили, что вместо этого реакция Гилла на азиатский муссон вызывает реакцию волны Россби на запад, которая вызывает спуск к западу от муссона. [ 5 ] Это включает в себя те же процессы, что и теория ячеек Хэдли, но горизонтальная адвекция с востока на запад изменяет энергетический баланс, фокусируя спуск на определенных долготах. [ 6 ] в отличие от экваториальных регионов, где горизонтальная адвекция менее важна. [ 7 ] Нисходящий воздух не возникает в муссонных регионах, поэтому это не циркуляция Уокера ; средних широт. скорее, он берет свое начало в западных широтах [ 8 ] и спускается по атмосферным изэнтропам . В моделировании Родуэлла и Хоскинса 1996 года место спуска определяется орографией к западу от области спуска; [ 9 ] нагрев по топографии [ 10 ] вызывает антициклонический (по часовой стрелке) поток и, таким образом, движение холодного воздуха на юг, на восток, [ 9 ] хотя направление среднего ветра модулирует долготное направление воздействия. [ 11 ] Этесианские ветры над Грецией можно интерпретировать как южный поток, связанный с волной Россби. [ 12 ] В 2019 году Оссо и др. показали, что совмещенные реакции температуры поверхности моря важны для стимулирования спуска к западу от восточного Средиземноморья, поскольку в противном случае индийский муссон расположен слишком далеко на юге, чтобы вызвать реакцию волн Россби. [ 13 ]

Более поздние исследования показали, что механизм Родвелла-Хоскинса может быть вызван иными муссонами, помимо индийского муссона. Например, южноамериканский муссон может вызвать опускание воды в юго-восточной части Тихого океана. [ 14 ] и на западном склоне Анд , [ 15 ] а Северо-Тихоокеанский максимум может быть продуктом североамериканских муссонов . Субтропические антициклоны впоследствии усиливаются из-за охлаждения над океанами и обратных связей облаков . [ 16 ] и, согласно Миясаке и Накамуре, 2005 г., за счет солнечного (ощутимого) нагрева сухой суши в районе спуска. [ 17 ] Таким образом, механизм Родуэлла-Хоскинса может играть роль в большинстве субтропиков и тропиков мира. [ 18 ] особенно над Средиземноморьем, где субтропические антициклоны менее влиятельны, чем в других средиземноморских климатических зонах . [ 11 ] он может играть меньшую роль в динамике антициклонов Южного полушария По мнению Сигера и др., . 2003, [ 19 ] и лишь незначительную роль в усилении Северо-Тихоокеанского максимума. [ 20 ]

Согласно Kelly and Mapes 2013, в модели атмосферы сообщества сильный азиатский муссон может распространить действие механизма Родуэлла-Хоскинса на Северную Америку, что приведет к высыханию западной Атлантики. [ 21 ] Объекты меньшего масштаба, такие как пустыня Тар, также могут возникнуть в результате этого механизма. [ 22 ]

Доказательство

[ редактировать ]

В июне-августе восхождение происходит над Африкой и Азией с центрами над северной частью Бенгальского залива и экваториальной Африкой. Спуск происходит к западу от азиатского муссона, то есть над пустыней Кызылкум , восточным Средиземноморьем, включая юго-восточную Европу и восточную Сахару, а также в восточной Атлантике. [ 5 ] Долгота спуска связана с основной орографией гор Загрос и Атлас . [ 23 ] Летние осадки в районах спуска незначительны. [ 9 ] Механизм Родуэлла-Хоскинса, по-видимому, менее важен для Аравийской пустыни , где вместо этого ключевым фактором может быть охлаждение за счет радиации и последующий спуск. [ 24 ]

Механизм «муссон-пустыня» был выявлен как в ходе повторного анализа климата, так и в идеализированном моделировании, а также в климатических моделях . [ 25 ] Другие явления, связанные с механизмом Родвелла-Хоскинса:

  • изотопов кислорода Изменения в кораллах северной части Красного моря , по-видимому, коррелируют с интенсивностью индийского муссона. [ 26 ]
  • Изменения циркуляции атмосферы на Ближнем Востоке синхронны с муссонами. [ 10 ]
  • После наступления индийского муссона вторжения сухого воздуха вызывают колебания интенсивности африканского муссона, [ 27 ] в том числе временное ослабление осадков. [ 28 ]

Подразумеваемое

[ редактировать ]

Интенсивность механизма Родуэлла – Хоскинса зависит от широты муссона; подъем близко к экватору (например, в предсезон дождей) не вызывает его эффективно. [ 4 ] Согласно Родуэллу и Хоскинсу, 2001, африканский муссон, являющийся тропическим муссоном, не вызывает существенного эффекта Родвелла-Хоскинса. [ 29 ]

Воздух, вынужденный опускаться по механизму Родуэлла-Хоскинса, может, в свою очередь, течь в зоны конвергенции региона муссонов и изменять поведение муссонов; это известно как «интерактивный механизм Родвелла – Хоскинса». [ 30 ] и это уменьшает количество осадков в западном секторе муссона за счет импорта сухого / низкоэнергетического воздуха в регион муссонов. [ 31 ] Похоже, что он играет роль в ограничении распространения североамериканских муссонов на запад , вызывая засушливость вдоль западного побережья . [ 32 ] а также в ограничении распространения южноамериканских муссонов на юг. [ 33 ]

Эномото 2003 признал, что спуск, вызванный механизмом Родуэлла-Хоскинса, над Средиземным и Аральским морем совпадает с «входной» областью азиатского реактивного течения и, следовательно, волны Россби могут войти в реактивное течение через эти регионы («модель Шелкового пути»). . Эномото 2004 предположил, что волны Россби, проходящие через это реактивное течение, в конечном итоге накапливаются над Японией и вызывают образование там второго антициклона - процесс, который они назвали «механизмом муссон-пустыня-струя». [ 34 ] и которые, по их предположению, могут вызвать волны тепла в Японии. [ 35 ] Такая структура атмосферной циркуляции была описана и другими исследователями. [ 36 ] Кроме того, аномалии завихренности , возникающие непосредственно из-за муссонного истечения, могут проникать в струйное течение в виде волн Россби. [ 37 ]

Ди Капуа и др. В 2020 году было отмечено, что Ла-Нинья в Тихом океане усиливает механизм муссонов и пустынь за счет связи с циркуляцией Уокера. [ 38 ] Ву и Шоу в 2016 году предположили, что механизм Родуэлла – Хоскинса изменяет потенциальную температуру тропопаузы , смещая самые теплые точки, связанные с муссонами. [ 39 ]

Палеоклимат

[ редактировать ]

Сила спуска, вызванного Родвеллом – Хоскинсом, зависит от силы муссона. Таким образом, изменчивость климата , влияющая на интенсивность муссонов, также может повлиять на спуск. [ 40 ] Благодаря механизму Родуэлла-Хоскинса развитие Тибетского нагорья в период от мела до эоцена и его влияние на индийские муссоны могли иметь отдаленные последствия для Африки и Средиземноморья. [ 41 ] и тот же механизм может быть ответственен за высыхание северо-западной Индии 11–7 миллионов лет назад. [ 42 ] Климатические эффекты механизма Родуэлла-Хоскинса, возможно, повлияли на океанический климат во время существования и распада Пангеи за последние 250 миллионов лет. [ 43 ]

Когда прецессия (ключевой цикл Миланковича ) и глобальный ледяной покров достигают самых низких значений, усиление индийского муссона может вызвать более сильную летнюю засуху в восточном Средиземноморье, хотя увеличение осенне-зимних осадков может свести на нет высыхание. [ 44 ] Антикорреляция между более влажными муссонами в Северном полушарии во время голоцена и более сухими субтропиками также может быть объяснена эффектом Родуэлла-Хоскинса: [ 45 ] как и высыхание в Омане и на Ближнем Востоке во время средневековой климатической аномалии и раннего голоцена . [ 46 ] И наоборот, более влажные субтропики во время плиоцена могут, таким образом, быть связаны с уменьшением количества осадков в восточной части Индийского океана и Бенгальском заливе. [ 47 ]

Изменчивость климата

[ редактировать ]

Явления, связанные с эффектом Родвелла-Хоскинса, включают:

Атмосферные волны, подобные волнам механизма Родуэлла-Хоскинса, также обнаруживаются в моделировании климата, где муссоны были изменены изменениями растительности, вызванными антропогенным углекислого газа . увеличением выбросов [ 68 ] или повышенный конденсационный нагрев. [ 69 ] они могут играть роль в изменении европейского климата По мнению Дувилля и др., . 2000 г. [ 70 ] и Грегори, Митчелл и Брейди, 1997 г., [ 69 ] например, вызывая засыхание в Средиземноморье. [ 71 ] Изучая результаты некоторых климатических моделей, Черчи и др. В 2016 году было обнаружено как увеличение спуска, так и смещение спуска на запад в ответ на увеличение муссонных осадков в 21 веке. [ 72 ]

Альтернативные процессы

[ редактировать ]
  1. ^ Jump up to: а б Родвелл и Хоскинс 2001 , с. 3194.
  2. ^ Родвелл и Хоскинс 1996 , с. 1385.
  3. ^ Jump up to: а б Тирлис, Леливельд и Стейл, 2013 , стр. 1104–1105.
  4. ^ Jump up to: а б Родвелл и Хоскинс 2001 , с. 3196.
  5. ^ Jump up to: а б Родвелл и Хоскинс 1996 , с. 1386.
  6. ^ Родвелл и Хоскинс 1996 , с. 1387.
  7. ^ Родвелл и Хоскинс 1996 , с. 1388.
  8. ^ Родвелл и Хоскинс 1996 , с. 1396.
  9. ^ Jump up to: а б с Родвелл и Хоскинс 1996 , с. 1399.
  10. ^ Jump up to: а б Тирлис, Леливельд и Стейл, 2013 г. , с. 1121.
  11. ^ Jump up to: а б Симпсон и др. 2015 , с. 3.
  12. ^ Тирлис, Леливельд и Стейл 2013 , стр. 1105.
  13. ^ Оссо и др. 2019 , с. 5076.
  14. ^ Jump up to: а б Клемент, Холл и Брокколи 2004 , с. 331.
  15. ^ Мораес и др. 2023 , с. 980
  16. ^ Jump up to: а б Миясака и Накамура 2005 , стр. 5047.
  17. ^ Миясака и Накамура 2005 , с. 5064.
  18. ^ Ван и др. 2017 , с. 89.
  19. ^ Миясака и Накамура 2010 , с. 2116.
  20. ^ Миясака и Накамура 2005 , с. 5062.
  21. ^ Келли и Мейпс 2013 , стр. 2750.
  22. ^ Баррос и др. 2004 , с. 42.
  23. ^ Родвелл и Хоскинс 1996 , с. 1397.
  24. ^ Родвелл и Хоскинс 1996 , с. 1402.
  25. ^ Тирлис и др. 2015 , с. 6777
  26. ^ Фелис и др. 2000 , с. 690
  27. ^ Флаунас и др. 2012 , с. 967
  28. ^ Камберлин и др. 2010 , с. 2057.
  29. ^ Jump up to: а б Родвелл и Хоскинс 2001 , с. 3209.
  30. ^ Чоу и Нилин 2003 , с. 407.
  31. ^ Чжоу 2003 , с. 14.
  32. ^ Чоу и Нилин 2003 , с. 416.
  33. ^ Чоу и Нилин 2001 , с. 2436.
  34. ^ Эномото 2004 , стр. 1020.
  35. ^ Эномото 2004 , стр. 1033.
  36. ^ Ву и др. 2010 , стр. 5.
  37. ^ Лю и др. 2020 , с. 7095
  38. ^ Ди Капуа и др. 2020 , с. 532.
  39. ^ Ву и Шоу, 2016 , с. 8695.
  40. ^ Клемент, Холл и Брокколи 2004 , с. 334.
  41. ^ Липперт, ван Хинсберген и Дюпон-Ниве 2014 , стр. 17.
  42. ^ Молнар и Раджагопалан 2012 , с. 1.
  43. ^ Хан, Ху и Лю, 2021 , с. ЭГУ21-3690.
  44. ^ Цедакис 2007 , с. 2053.
  45. ^ Ван и др. 2017 , с. 240.
  46. ^ Миллер и др. 2016 , с. 130.
  47. ^ Камаэ, Уэда и Кито 2011 , стр. 489–490.
  48. ^ Гуан, Ашок и Ямагата 2003 , с. 548.
  49. ^ Такемура и Симпо 2019 , стр. 75.
  50. ^ Ратна и др. 2017 , стр. 67.
  51. ^ Харрисон и др. 2003 , с. 665.
  52. ^ Ву, Ли и Чан, 2018 , с. 239.
  53. ^ Оман 2005 , с. 9.
  54. ^ Цзо, Чжоу и Ман 2019 , с. 13658.
  55. ^ Черчи и др. 2014 , с. 6894 .
  56. ^ Ратна и др. 2017 , стр. 64.
  57. ^ Болласина и Нигам 2011 , с. 969.
  58. ^ Ян и др. 2021 , с. 321.
  59. ^ Хэ, Ян и Ли 2017 , стр. 5.
  60. ^ Догар и Сато 2018 , с. 13087.
  61. ^ Аттада и др. 2019 , с. 445
  62. ^ Ханф и др. 2017 , с. 4882.
  63. ^ Келли и Мейпс 2016 , стр. 7539.
  64. ^ Митчелл и Джонс 1997 , с. 264.
  65. ^ Капуя и др. 2023 , стр. 715–716.
  66. ^ Сян и др. 2023 , с. 4.
  67. ^ Фан и др. 2022 , с. 2.
  68. ^ Дувиль и др. 2000 , с. 14857.
  69. ^ Jump up to: а б Грегори, Митчелл и Брэди 1997 , с. 675.
  70. ^ Дувиль и др. 2000 , с. 14859.
  71. ^ Де Лука и др. 2020 , с. 794.
  72. ^ Черчи и др. 2016 , с. 2370.
  73. ^ Косака и Мацуда 2005 , стр. 482.
  74. ^ Чен и др. 2022 , с. 1884.
  75. ^ Лионелло и др. 2006 , с. 7-8.

Источники

[ редактировать ]
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 1ca5ad7a212fbacb6d6778ff0a3c8032__1717993320
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/1c/32/1ca5ad7a212fbacb6d6778ff0a3c8032.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Rodwell–Hoskins mechanism - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)