✖


Jump to content

Атлантическое многодесятилетнее колебание

Не путать с Североатлантическим колебанием или Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляцией .
Пространственная картина атлантических многодесятилетних колебаний, полученная как регрессия ежемесячных аномалий температуры поверхности моря HadISST (1870–2013 гг.).
Индекс атлантического многодесятилетнего колебания по методологии, предложенной ван Олденборгом и др. 1880–2018.
Индекс атлантических многодесятилетних колебаний, рассчитанный как аномалии температуры поверхности моря в Северной Атлантике за 1856–2022 годы с линейным отклонением от тренда.

Атлантическое многодесятилетнее колебание ( АМО ), также известное как Атлантическая многодесятилетняя изменчивость ( АМВ ), [1] – это теоретическая изменчивость температуры поверхности моря (ТПМ) в северной части Атлантического океана во временном масштабе нескольких десятилетий. [2]

Несмотря на некоторую поддержку этого режима в моделях и исторических наблюдениях, существуют разногласия относительно его амплитуды и того, имеет ли он типичный временной масштаб и может ли он быть классифицирован как колебание. Ведется также дискуссия о том, можно ли объяснить изменение температуры поверхности моря естественными или антропогенными причинами, особенно в тропических районах Атлантического океана, важных для развития ураганов. [3] Атлантические многодесятилетние колебания также связаны со сдвигами в активности ураганов, характере и интенсивности осадков, а также изменениями в популяциях рыб. [4]

Определение и история

[ редактировать ]

Доказательства многодесятилетних климатических колебаний с центром в Северной Атлантике начали появляться в 1980-х годах в работе Фолланда и его коллег, как показано на рис. 2.dA. [5] Это колебание было единственным предметом внимания Шлезингера и Раманкутти в 1994 году. [6] но фактический термин «Атлантическое многодесятилетнее колебание» (AMO) был придуман Майклом Манном в телефонном интервью с Ричардом Керром в 2000 году. [7] как рассказывает Манн, с. 30 в «Хоккейной клюшке и климатических войнах: послания с передовой» (2012).

Сигнал АМО обычно определяется по закономерностям изменчивости ТПМ в Северной Атлантике после удаления любого линейного тренда. влияния парниковыми газами вызванного глобального потепления, Это удаление тренда предназначено для исключения из анализа . Однако если сигнал глобального потепления существенно нелинейен во времени (т.е. это не просто плавное линейное увеличение), изменения вынужденного сигнала будут просачиваться в определение AMO. Следовательно, корреляции с индексом AMO могут маскировать эффекты глобального потепления , по мнению Манна, Штейнмана и Миллера: [8] который также дает более подробную историю развития науки.

Индекс АМО

[ редактировать ]

Было предложено несколько методов для устранения глобального тренда и влияния Эль-Ниньо-Южного колебания (ЭНСО) на североатлантическое ТПМ . Тренберт и Ши, предполагая, что эффект глобального воздействия на Северную Атлантику аналогичен эффекту глобального океана, вычли глобальное (60° с.ш.–60° ю.ш.) среднее значение ТПМ из североатлантического ТПМ, чтобы получить пересмотренный индекс АМО. [9]

Тинг и др. однако утверждают, что схема принудительного ТПМ не является единообразной в глобальном масштабе; они разделили вынужденную и внутренне генерируемую изменчивость, используя EOF с максимизацией сигнала к шуму. анализ [3]

Ван Олденборг и др. получил индекс AMO как среднее значение SST над внетропической частью Северной Атлантики (чтобы устранить влияние ЭНСО, которое сильнее в тропической широте) за вычетом регрессии на глобальную среднюю температуру. [10]

Гуан и Нигам исключили нестационарный глобальный тренд и естественную тихоокеанскую изменчивость, прежде чем применить анализ EOF к остаточной ТПМ в Северной Атлантике. [11]

Индекс с линейным удалением тренда предполагает, что аномалия ТПО в Северной Атлантике в конце двадцатого века поровну разделена между компонентом внешнего воздействия и изменчивостью, вызванной внутренними причинами, и что текущий пик аналогичен середине двадцатого века; напротив, другие методологии предполагают, что большая часть аномалий в Северной Атлантике в конце двадцатого века возникла извне. [3]

Фрайка-Вильямс и др. В 2017 году было отмечено, что недавние изменения в охлаждении субполярного круговорота , теплые температуры в субтропиках и прохладные аномалии над тропиками увеличили пространственное распределение меридионального градиента температуры поверхности моря, которое не фиксируется индексом AMO. [4]

Механизмы

[ редактировать ]
См. Также: Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция и теплосодержание океана.

Судя по 150-летним инструментальным данным, квазипериодичность составляет около 70 лет с несколькими отчетливыми более теплыми фазами между ок. Выявлены 1930–1965 гг. и после 1995 г., а также прохлада между 1900–1930 гг. и 1965–1995 гг. [12] В моделях АМО-подобная изменчивость связана с небольшими изменениями в североатлантической ветви термохалинной циркуляции . [13] Однако исторических океанических наблюдений недостаточно, чтобы связать полученный индекс АМО с современными аномалиями циркуляции. [ нужна ссылка ] Модели и наблюдения показывают, что изменения в атмосферной циркуляции, которые вызывают изменения в облаках, атмосферной пыли и приземном тепловом потоке, в значительной степени ответственны за тропическую часть АМО. [14] [15]

Атлантическое многодесятилетнее колебание (АМО) важно для того, как внешние воздействия связаны с ТПМ в Северной Атлантике. [16]

Влияние климата во всем мире

[ редактировать ]

AMO коррелирует с температурой воздуха и количеством осадков на большей части Северного полушария, особенно с летним климатом в Северной Америке и Европе. [17] [18] Благодаря изменениям атмосферной циркуляции AMO также может регулировать весенний снегопад в Альпах. [19] и изменчивость массы ледников. [20] Характер осадков изменяется в северо-восточной части Бразилии и африканском Сахеле. Это также связано с изменениями частоты засух в Северной Америке и отражается на частоте сильных ураганов в Атлантике . [9]

Недавние исследования показывают, что AMO связана с произошедшими в прошлом крупными засухами на Среднем Западе и Юго-Западе США. Когда АМО находится в теплой фазе, эти засухи имеют тенденцию быть более частыми или продолжительными. Две из самых сильных засух 20-го века произошли во время положительного АМО между 1925 и 1965 годами: « Пыльный котел» 1930-х годов и засуха 1950-х годов. Во Флориде и на северо-западе Тихого океана ситуация противоположная: теплая АМО, больше осадков. [21]

Климатические модели предполагают, что теплая фаза АМО усиливает летние дожди над Индией и Сахелем, а также активность тропических циклонов в Северной Атлантике . [22] Палеоклиматологические исследования подтвердили эту закономерность — увеличение количества осадков в теплую фазу АМО и уменьшение в холодную фазу — для Сахеля за последние 3000 лет. [23]

Связь с ураганами в Атлантике

[ редактировать ]
См. Также: Тропические циклоны и изменение климата.
Активность тропических циклонов в Северной Атлантике согласно Индексу накопленной энергии циклонов , 1950–2015 гг. Глобальный график ACE можно посмотреть по этой ссылке. [ мертвая ссылка ] Архивировано 2 ноября 2018 г. в Wayback Machine .

Исследование 2008 года сопоставило Атлантический многодесятилетний режим (AMM) с данными HURDAT (1851–2007 гг.) и отметило положительную линейную тенденцию для небольших ураганов (категории 1 и 2), но исчезло, когда авторы скорректировали свою модель с учетом недооцененных штормов, и заявил: «Если и происходит увеличение активности ураганов, связанное с глобальным потеплением, вызванным парниковыми газами, в настоящее время оно скрыто 60-летним квазипериодическим циклом». [24] При полном учете метеорологической науки количество тропических штормов, которые могут перерасти в сильные ураганы, намного больше во время теплых фаз АМО, чем во время прохладных фаз, по крайней мере в два раза больше; АМО отражается на частоте сильных ураганов в Атлантике. [21] Судя по типичной продолжительности отрицательных и положительных фаз АМО, ожидается, что нынешний теплый режим сохранится, по крайней мере, до 2015 г., а возможно, и до 2035 г. Enfield et al. предполагаем пик примерно в 2020 году. [25]

Однако в 2006 году Манн и Эмануэль обнаружили, что «антропогенные факторы ответственны за долгосрочные тенденции повышения температуры в тропиках Атлантического океана и активности тропических циклонов» и «очевидной роли АМО нет». [26]

В 2014 году Манн, Штайнман и Миллер [8] показал, что потепление (и, следовательно, любое воздействие на ураганы) не было вызвано АМО, написав: «некоторые процедуры, использованные в прошлых исследованиях для оценки внутренней изменчивости, и, в частности, внутреннего многодесятилетнего колебания, называемого «Атлантическим многодесятилетним колебанием» или «АМО». ", не могут изолировать истинную внутреннюю изменчивость, когда она априори известна. Такие процедуры дают сигнал AMO с завышенной амплитудой и смещенной фазой, приписывая часть недавнего повышения средней температуры NH на счет AMO. Истинный сигнал AMO, вместо этого, Похоже, что в последние десятилетия он находился в фазе похолодания, компенсируя часть антропогенного потепления».

Периодичность и прогноз смен АМО

[ редактировать ]

Имеются данные всего за 130–150 лет, основанные на данных приборов, а это слишком мало выборок для традиционных статистических подходов. С помощью прокси-реконструкции, рассчитанной на несколько столетий, Энфилд и Сид-Серрано использовали более длительный период в 424 года в качестве иллюстрации подхода, описанного в их статье под названием «Вероятностная проекция климатического риска». [27] Их гистограмма интервалов пересечения нуля из набора из пяти повторных выборок и сглаженной версии Gray et al. (2004) вместе с гамма-распределением оценки максимального правдоподобия , соответствующим гистограмме, показали, что наибольшая повторяемость интервала режима составляла около 10–20 лет. Совокупная вероятность для всех интервалов 20 лет и менее составила около 70%. [ нужна ссылка ]

Не существует продемонстрированной предсказуемости того, когда произойдет смена AMO, в каком-либо детерминистском смысле. Компьютерные модели, такие как те, которые предсказывают Эль-Ниньо , далеки от того, чтобы это сделать. Энфилд и его коллеги рассчитали вероятность того, что изменение AMO произойдет в течение заданного периода времени в будущем, предполагая, что историческая изменчивость сохранится. Вероятностные прогнозы такого рода могут оказаться полезными для долгосрочного планирования в чувствительных к климату приложениях, таких как управление водными ресурсами.

Исследование 2017 года предсказывает продолжающийся сдвиг похолодания, начиная с 2014 года, и авторы отмечают: «...в отличие от последнего холодного периода в Атлантике, пространственная структура аномалий температуры поверхности моря в Атлантике не является равномерно прохладной, а вместо этого имеет аномально низкие температуры. в субполярном круговороте , теплые температуры в субтропиках и прохладные аномалии над тропиками . Тройная картина аномалий увеличила субполярный и субтропический меридиональный градиент в ТПО, которые не представлены значением индекса АМО, но которые могут привести к увеличению атмосферы. бароклинность и бурность». [4]

Критика

[ редактировать ]

В исследовании Майкла Манна и других, проведенном в 2021 году, было показано, что периодичность АМО в последнем тысячелетии определялась извержениями вулканов и другими внешними воздействиями, и, следовательно, нет убедительных доказательств того, что АМО является колебанием или циклом. [28] Также отсутствовало колебательное поведение в моделях на временных масштабах, превышающих Южное колебание Эль-Ниньо; AMV неотличим от красного шума — типичной нулевой гипотезы, позволяющей проверить наличие колебаний в модели. [29] Ссылаясь на исследование 2021 года, Майкл Манн, создатель термина AMO, изложил его более лаконично в сообщении в блоге по этому поводу: «Мы с коллегами предоставили то, что мы считаем наиболее убедительным доказательством того, что AMO не на самом деле он не существует». [30]

Ссылки

[ редактировать ]
  1. ^ «Многодесятилетние изменения климата» . Лаборатория геофизической гидродинамики.
  2. ^ Джерард Д. Маккарти; Иван Д. Хэй; Жоэль Дж. М. Хирши; Джереми П. Грист и Дэвид А. Смид (27 мая 2015 г.). «Влияние океана на десятилетнюю изменчивость атлантического климата, выявленное наблюдениями за уровнем моря» (PDF) . Природа . 521 (7553): 508–510. Бибкод : 2015Natur.521..508M . дои : 10.1038/nature14491 . ПМИД   26017453 . S2CID   4399436 .
  3. ^ Перейти обратно: а б с Минфан, Тинг; Йоханан Кушнир; Ричард Сигер; Цуйхуа Ли (2009). «Вынужденные и внутренние тенденции ТПМ двадцатого века в Северной Атлантике» . Журнал климата . 22 (6): 1469–1481. Бибкод : 2009JCli...22.1469T . дои : 10.1175/2008JCLI2561.1 . S2CID   17753758 .
  4. ^ Перейти обратно: а б с Элеонора Фрайка-Уильямс; Клоди Болье; Орели Дюшес (2017). «Новый отрицательный индекс Атлантического многодесятилетнего колебания, несмотря на теплые субтропики» . Научные отчеты . 7 (1): 11224. Бибкод : 2017NatSR...711224F . дои : 10.1038/s41598-017-11046-x . ПМЦ   5593924 . ПМИД   28894211 .
  5. ^ Фолланд, СК; Паркер, Д.Э.; Кейтс, FE (1984). «Колебания морской температуры во всем мире 1856–1981». Природа . 310 (5979): 670–673. Бибкод : 1984Natur.310..670F . дои : 10.1038/310670a0 . S2CID   4246538 .
  6. ^ Шлезингер, Мэн (1994). «Колебания глобальной климатической системы периода 65–70 лет». Природа . 367 (6465): 723–726. Бибкод : 1994Natur.367..723S . дои : 10.1038/367723a0 . S2CID   4351411 .
  7. ^ Керр, Ричард К. (2000). «Североатлантический климатический кардиостимулятор на века». Наука . 288 (5473): 1984–1985. дои : 10.1126/science.288.5473.1984 . ПМИД   17835110 . S2CID   21968248 .
  8. ^ Перейти обратно: а б Манн, Майкл; Байрон А. Стейнман; Соня К. Миллер (2014). «О вынужденных изменениях температуры, внутренней изменчивости и АМО» . Письма о геофизических исследованиях . 41 (9): 3211–3219. Бибкод : 2014GeoRL..41.3211M . CiteSeerX   10.1.1.638.256 . дои : 10.1002/2014GL059233 .
  9. ^ Перейти обратно: а б Тренберт, Кевин; Деннис Дж. Ши (2005). «Атлантические ураганы и естественная изменчивость в 2005 году» . Письма о геофизических исследованиях . 33 (12): L12704. Бибкод : 2006GeoRL..3312704T . дои : 10.1029/2006GL026894 .
  10. ^ ван Ольденборг, Дж.Дж.; ЛА те Раа; Х.А. Дейкстра; С.Ю. Филип (2009). «Частотно- или амплитудно-зависимые эффекты меридионального опрокидывания Атлантического океана на тропическую часть Тихого океана» . Наука об океане. 5 (3): 293–301. Бибкод : 2009OcSci...5..293В . дои : 10.5194/os-5-293-2009 .
  11. ^ Гуань, Бин; Сумант Нигам (2009). «Анализ изменчивости Атлантической температуры с учетом межбассейновых связей и векового тренда: уточненная структура атлантического многодесятилетнего колебания» . Дж. Климат . 22 (15): 4228–4240. Бибкод : 2009JCli...22.4228G . дои : 10.1175/2009JCLI2921.1 . S2CID   16792059 .
  12. ^ «Климатические явления и их значение для будущего регионального изменения климата» (PDF) . МГЭИК AR5 . 2014. Архивировано из оригинала (PDF) 7 декабря 2017 г. Проверено 9 октября 2017 г.
  13. ^ О'Рейли, Швейцария; Л. М. Хубер; Т. Вулингс; Л. Занна (2016). «Признак низкочастотного океанического воздействия в Атлантическом многодесятилетнем колебании» . Письма о геофизических исследованиях . 43 (6): 2810–2818. Бибкод : 2016GeoRL..43.2810O . дои : 10.1002/2016GL067925 .
  14. ^ Браун, ПТ; М. С. Лозье; Р. Чжан; В. Ли (2016). «Необходимость обратной связи облаков для атлантического многодесятилетнего колебания в масштабе бассейна» . Письма о геофизических исследованиях . 43 (8): 3955–3963. Бибкод : 2016GeoRL..43.3955B . дои : 10.1002/2016GL068303 .
  15. ^ Юань, Т.; Л. Ореопулос; М. Залинка; Х. Ю; Дж. Р. Норрис; М. Чин; С. Платник; К. Мейер (2016). «Положительная обратная связь от низкой облачности и пыли усиливает многодесятилетние колебания в тропической Северной Атлантике» . Письма о геофизических исследованиях . 43 (3): 1349–1356. Бибкод : 2016GeoRL..43.1349Y . дои : 10.1002/2016GL067679 . ПМК   7430503 . ПМИД   32818003 . S2CID   130079254 .
  16. ^ Мадс Фауршу Кнудсен; Бо Холм Якобсен; Марит-Сольвейг Зайденкранц и Йеспер Ольсен (25 февраля 2014 г.). «Доказательства внешнего воздействия атлантического многодесятилетнего колебания после окончания малого ледникового периода» . Природа . 5 : 3323. Бибкод : 2014NatCo...5.3323K . дои : 10.1038/ncomms4323 . ПМЦ   3948066 . ПМИД   24567051 .
  17. ^ Гош, Рохит; Мюллер, Вольфганг А.; Бэр, Джоанна; Бадер, Юрген (28 июля 2016 г.). «Воздействие наблюдаемых многодесятилетних изменений Северной Атлантики на европейский летний климат: линейная бароклинная реакция на нагрев поверхности». Климатическая динамика . 48 (11–12): 3547. Бибкод : 2017ClDy...48.3547G . дои : 10.1007/s00382-016-3283-4 . hdl : 11858/00-001M-0000-002B-44E2-8 . ISSN   0930-7575 . S2CID   54020650 .
  18. ^ Зампиери, М.; Торети, А.; Шиндлер, А.; Скоччимарро, Э.; Гуальди, С. (апрель 2017 г.). «Влияние атлантических многодесятилетних колебаний на погодные режимы Европы и Средиземноморья весной и летом». Глобальные и планетарные изменения . 151 : 92–100. Бибкод : 2017GPC...151...92Z . дои : 10.1016/j.gloplacha.2016.08.014 .
  19. ^ Зампиери, Маттео; Скоччимарро, Энрико; Гуальди, Сильвио (01 января 2013 г.). «Влияние Атлантики на весенние снегопады в Альпах за последние 150 лет» . Письма об экологических исследованиях . 8 (3): 034026. Бибкод : 2013ERL.....8c4026Z . дои : 10.1088/1748-9326/8/3/034026 . ISSN   1748-9326 .
  20. ^ Гус, Матиас; Хок, Регина; Баудер, Андреас; Фанк, Мартин (01 мая 2010 г.). «100-летние массовые изменения в Швейцарских Альпах, связанные с атлантическим многодесятилетним колебанием» (PDF) . Письма о геофизических исследованиях . 37 (10): L10501. Бибкод : 2010GeoRL..3710501H . дои : 10.1029/2010GL042616 . ISSN   1944-8007 .
  21. ^ Перейти обратно: а б «Часто задаваемые вопросы Национального управления океанических и атмосферных исследований об атлантическом многодесятилетнем колебании» . Архивировано из оригинала 26 ноября 2005 г.
  22. ^ Чжан, Р.; Делворт, ТЛ (2006). «Влияние многодесятилетних колебаний Атлантики на осадки в Индии/Сахеле и ураганы в Атлантике». Геофиз. Рез. Летт . 33 (17): L17712. Бибкод : 2006GeoRL..3317712Z . дои : 10.1029/2006GL026267 . S2CID   16588748 .
  23. ^ Шанахан, ТМ; и др. (2009). «Атлантическое воздействие устойчивой засухи в Западной Африке». Наука . 324 (5925): 377–380. Бибкод : 2009Sci...324..377S . CiteSeerX   10.1.1.366.1394 . дои : 10.1126/science.1166352 . ПМИД   19372429 . S2CID   2679216 .
  24. ^ Чилек П. и Лесинс Г. (2008). «Многодесятилетняя изменчивость активности ураганов в Атлантике: 1851–2007 гг.» . Журнал геофизических исследований . 113 (Д22): Д22106. Бибкод : 2008JGRD..11322106C . дои : 10.1029/2008JD010036 .
  25. ^ Энфилд, Дэвид Б.; Сид-Серрано, Луис (2010). «Вековые и многодесятилетние потепления в Северной Атлантике и их связь с крупными ураганами». Международный журнал климатологии . 30 (2): 174–184. дои : 10.1002/joc.1881 . S2CID   18833210 .
  26. ^ Манн, Мэн; Эмануэль, К.А. (2006). «Тенденции ураганов в Атлантике, связанные с изменением климата» . ЭОС . 87 (24): 233–244. Бибкод : 2006EOSTr..87..233M . дои : 10.1029/2006EO240001 . S2CID   128633734 .
  27. ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинала (PDF) 26 августа 2014 г. Проверено 23 августа 2014 г. {{cite web}}: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка )
  28. ^ Манн, Майкл Э.; Штейнман, Байрон А.; Бруйетт, Дэниел Дж.; Миллер, Соня К. (05 марта 2021 г.). «Многодесятилетние климатические колебания в течение последнего тысячелетия, вызванные вулканическими воздействиями» . Наука . 371 (6533): 1014–1019. Бибкод : 2021Sci...371.1014M . дои : 10.1126/science.abc5810 . ISSN   0036-8075 . PMID   33674487 . S2CID   232124643 .
  29. ^ Манн, Майкл Э.; Штейнман, Байрон А.; Миллер, Соня К. (3 января 2020 г.). «Отсутствие внутренних многодесятилетних и междекадных колебаний в моделях климата» . Природные коммуникации . 11 (1): 49. Бибкод : 2020NatCo..11...49M . дои : 10.1038/s41467-019-13823-w . ISSN   2041-1723 . ПМК   6941994 . ПМИД   31900412 .
  30. ^ Манн, Майкл. «Взлет и падение «Атлантического многодесятилетнего колебания» » . michaelmann.net . Проверено 14 сентября 2023 г.

Дальнейшее чтение

[ редактировать ]
[ редактировать ]
Викискладе есть медиафайлы, связанные с атлантическим многодесятилетним колебанием .
Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Atlantic_multidecadal_oscillation&oldid=1215912438"
Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: 5c8cd5b3c03e61b8aeef1a2d63ed0a06__1711566360
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/5c/06/5c8cd5b3c03e61b8aeef1a2d63ed0a06.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Atlantic multidecadal oscillation - 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.)