Телесвязь
Телесвязь в науке об атмосфере относится к климатическим аномалиям, связанным друг с другом на больших расстояниях (обычно тысячи километров). Наиболее символичной телесвязью является связь давления на уровне моря на Таити и Дарвине в Австралии, которая определяет Южное колебание . Другая известная телесвязь связывает давление на уровне моря над Исландией с давлением над Азорскими островами , традиционно определяя Североатлантическое колебание (САК) . [1]
История
[ редактировать ]Телесвязь была впервые отмечена британским метеорологом сэром Гилбертом Уокером в конце 19 века посредством расчета корреляции между временными рядами атмосферного давления , температуры и количества осадков. Они послужили строительным блоком для понимания изменчивости климата , показав, что последняя не является чисто случайной .
Действительно, термин «Эль-Ниньо – Южное колебание » (ЭНСО) является неявным признанием того, что это явление лежит в основе изменчивости в нескольких местах одновременно. Позже было замечено, что соответствующие телесоединения произошли по всей Северной Америке, что воплощено в модели телекоммуникаций между Тихоокеанским регионом и Северной Америкой .
В 1980-х годах усовершенствованные наблюдения позволили обнаружить телесоединения на больших расстояниях по всей тропосфере . [2] Одновременно возникла теория, что такие закономерности можно понять через дисперсию волн Россби из-за сферической геометрии Земли. [3] Иногда ее называют «протомоделью». [4]
Теория
[ редактировать ]Телесвязь в тропической части Тихого океана стала пониматься благодаря идеализированным расчетам А.Э. Гилла. [5] а затем через более сложные модели.
Опираясь на «протомодель», большая часть ранней теории телесвязей имела дело с баротропной , линеаризованной моделью атмосферного потока с постоянным средним состоянием. Однако вскоре модель была признана недействительной, когда было обнаружено, что реальные модели телекоммуникаций почти нечувствительны к местоположению воздействия, что находится в прямом противоречии с предсказаниями, предлагаемыми этой простой картиной. Симмонс и сотрудники [6] показали, что если бы было предписано более реалистичное фоновое состояние, оно стало бы нестабильным , что, согласно наблюдениям, привело бы к аналогичной закономерности независимо от места воздействия. Это «модальное» свойство оказалось результатом баротропности модели, хотя в более реалистичных моделях оно проявлялось по более тонким причинам.
Более поздние работы показали, что большинство телесвязей между тропиками и внетропиками можно с удивительной точностью объяснить путем распространения линейных планетарных волн в трехмерном, сезонно меняющемся базовом состоянии. [7] Поскольку закономерности устойчивы во времени и в некоторой степени «привязаны» к географическим объектам, таким как горные хребты, эти волны называются стационарными .
Другой механизм телесвязи между тропическими океанами и областями средних широт — симметричный по широтным кругам (т. е. «зональный») и между полушариями, в отличие от механизма стационарных волн. Он основан на взаимодействии между переходными вихрями и средним атмосферным потоком, которые являются взаимоусиливающими (т.е. нелинейными ). Было показано, что это объясняет некоторые аспекты телесвязи ЭНСО по температуре. [8] и осадки. [9] Другие авторы также предположили корреляцию между многими моделями телекоммуникаций и местными факторами изменения климата. [10]
Приложения
[ редактировать ]Поскольку температуру поверхности моря в тропиках можно предсказать на два года вперед, [11] знание моделей телекоммуникаций дает некоторую степень предсказуемости в отдаленных местах с перспективой иногда на несколько сезонов. [12] Например, прогнозирование Эль-Ниньо позволяет прогнозировать осадки, снегопады, засухи или температурные режимы в Северной Америке с заблаговременностью от нескольких недель до месяцев. Во сэра Гилберта Уокера времена сильное Эль-Ниньо обычно означало более слабый муссон в Индии , но эта антикорреляция ослабла в 1980-х и 1990-х годах по спорным причинам. [ нужна ссылка ] Для Западной Европы знание САК может помочь в прогнозировании закономерностей температуры и осадков. Например, зимний период NAO+ связан с более сильными западными ветрами и увеличением количества осадков в Северной Европе, тогда как NAO- часто соответствует засушливым и холодным периодам в Северной Европе и усилению штормов в Южной Европе. [13] [14]
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Лэмб, Питер Дж.; Пепплер, Рэнди А. (1 октября 1987 г.). «Североатлантическое колебание: концепция и применение» . Бюллетень Американского метеорологического общества . 68 (10): 1218–1225. doi : 10.1175/1520-0477(1987)068<1218:NAOCAA>2.0.CO;2 . ISSN 1520-0477 .
- ^ Уоллес, Джон М.; Гуцлер, Дэвид С. (1981). «Телесвязи в поле геопотенциальных высот зимой в северном полушарии» . Ежемесячный обзор погоды . 109 (4): 784. Бибкод : 1981MWRv..109..784W . doi : 10.1175/1520-0493(1981)109<0784:TITGHF>2.0.CO;2 .
- ^ Хоскинс, Брайан Дж.; Кароли, Дэвид Дж. (1981). «Устойчивая линейная реакция сферической атмосферы на термическое и орографическое воздействие» . Журнал атмосферных наук . 38 (6): 1179. Бибкод : 1981JAtS...38.1179H . doi : 10.1175/1520-0469(1981)038<1179:TSLROA>2.0.CO;2 .
- ^ Тренберт, Кевин Э.; Бранстатор, Грант В.; Кароли, Дэвид; Кумар, Арун; Лау, Нгар-Чунг; Ропелевски, Честер (1998). «Прогресс TOGA в понимании и моделировании глобальных телекоммуникаций, связанных с тропическими температурами поверхности моря» . Журнал геофизических исследований . 103 (С7): 14291–14324. Бибкод : 1998JGR...10314291T . дои : 10.1029/97JC01444 .
- ^ Гилл, А.Е. (1980). «Некоторые простые решения для тропической циркуляции, вызванной жарой». Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества . 106 (449): 447–462. Бибкод : 1980QJRMS.106..447G . дои : 10.1002/qj.49710644905 .
- ^ Симмонс, Эй Джей; Уоллес, Дж. М.; Бранстатор, Г.В. (1983). «Распространение баротропных волн и нестабильность, а также закономерности атмосферной телесвязи» . Журнал атмосферных наук . 40 (6): 1363. Бибкод : 1983JAtS...40.1363S . doi : 10.1175/1520-0469(1983)040<1363:BWPAIA>2.0.CO;2 .
- ^ Хелд, Исаак М.; Тинг, Минфан; Ван, Хайлань (2002). «Северные зимние стоячие волны: теория и моделирование». Журнал климата . 15 (16): 2125. Бибкод : 2002JCli...15.2125H . CiteSeerX 10.1.1.140.5658 . doi : 10.1175/1520-0442(2002)015<2125:NWSWTA>2.0.CO;2 .
- ^ Сигер, Ричард; Харник, Нили; Кушнир, Йоханан; Робинсон, Уолтер; Миллер, Дженнифер (2003). «Механизмы полусферически-симметричной изменчивости климата*» . Журнал климата . 16 (18): 2960. Бибкод : 2003JCli...16.2960S . doi : 10.1175/1520-0442(2003)016<2960:MOHSCV>2.0.CO;2 .
- ^ Сигер, Р.; Харник, Н.; Робинсон, Вашингтон; Кушнир Ю.; Тинг, М.; Хуанг, Х.-П.; Велес, Дж. (2005). «Механизмы ЭНСО-воздействия полусферически-симметричной изменчивости осадков». Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества . 131 (608): 1501. Бибкод : 2005QJRMS.131.1501S . дои : 10.1256/qj.04.96 . S2CID 16702649 .
- ^ Рамадан, Его Святейшество; Рамамурти, А.С.; Бейли, RE (2011). «Межгодовые колебания температуры и осадков в бассейне Литани в зависимости от характера атмосферной циркуляции». Теоретическая и прикладная климатология . 108 (3–4): 563. Бибкод : 2012ThApC.108..563R . дои : 10.1007/s00704-011-0554-1 . S2CID 122209745 .
- ^ Чен, Дэйк; Кейн, Марк А.; Каплан, Алексей; Зебиак, Стивен Э.; Хуан, Даджи (2004). «Предсказуемость Эль-Ниньо за последние 148 лет». Природа . 428 (6984): 733–6. Бибкод : 2004Natur.428..733C . дои : 10.1038/nature02439 . ПМИД 15085127 . S2CID 4372358 .
- ^ Сезонные климатические прогнозы IRI
- ^ Ваннер, Хайнц; Брённиманн, Стефан; Касти, Карло; Гиалистра, Димитриос; Лютербахер, Юрг; Шмутц, Кристоф; Стивенсон, Дэвид Б.; Хоплаки, Элени (1 июля 2001 г.). «Североатлантическое колебание – концепции и исследования» . Исследования в области геофизики . 22 (4): 321–381. дои : 10.1023/A:1014217317898 . ISSN 1573-0956 . S2CID 17661504 .
- ^ «Североатлантическое колебание (NAO) | Национальные центры экологической информации (NCEI)» . www.ncei.noaa.gov . Проверено 5 апреля 2023 г.
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Гланц, Миннесота; Кац, Ричард В.; Николлс, Н. (1991). Телесвязи, связывающие мировые климатические аномалии . Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-36475-1 .
- Тренберт, Кевин Э.; Бранстатор, Грант В.; Кароли, Дэвид; Кумар, Арун; Лау, Нгар-Чунг; Ропелевски, Честер (1998). «Прогресс TOGA в понимании и моделировании глобальных телекоммуникаций, связанных с тропическими температурами поверхности моря» . Журнал геофизических исследований . 103 (С7): 14291–14324. Бибкод : 1998JGR...10314291T . дои : 10.1029/97JC01444 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]
СМИ, связанные с телесвязью, на Викискладе?
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
