Схема телекоммуникаций между Тихоокеанским регионом и Северной Америкой

Модель телесвязи Тихого океана и Северной Америки ( PNA ) представляет собой крупномасштабную модель погоды с двумя режимами, обозначенными положительным и отрицательным, и которая связывает с схемой циркуляции атмосферы структуру атмосферной циркуляции над северной частью Тихого океана над североамериканским континентом. Это второй ведущий режим естественной изменчивости климата в высоких широтах Северного полушария (после Арктического колебания или Северо-Атлантического колебания ) и может быть диагностирован по расположению аномальных геопотенциальных высот или давлений над северной частью Тихого океана и Северной Америкой. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

В среднем тропосфера над Северной Америкой состоит из хребта в западной части континента и впадины в восточной части континента. ^{[ 3 ]} Положительная фаза ПНА телесоединения определяется аномально низкими геопотенциальными высотами к югу от Алеутских островов и над юго-востоком США, охватывающими высокие геопотенциальные высоты над северной частью Тихого океана от Гавайских островов США до межгорного запада . ^{[ 1 ]} Это представляет собой усиление долгосрочных средних условий. ^{[ 3 ]} Отрицательная фаза имеет противоположную картину в тех же регионах: геопотенциальные высоты выше среднего сочетаются с высотами ниже среднего. ^{[ 1 ]} Это представляет собой смягчение долгосрочных средних условий. ^{[ 3 ]}

Индексы

PNA обычно определяется количественно с использованием индекса, использующего аномалии геопотенциальной высоты на 500 гПа уровне давления , с положительными и отрицательными фазами PNA, основанными на знаке индекса. Уоллес и Гатцлер (1981) выразили индекс PNA как среднее значение нормализованных аномалий высоты в четырех центрах действия , наиболее соответствующих PNA:

{\text{PNA}}_{4}={\frac {1}{4}}(z^{*}(20^{\circ }{\text{N}},160^{\circ }{\text{W}})-z^{*}(45^{\circ }{\text{N}},165^{\circ }{\text{W}})+z^{*}(55^{\circ }{\text{N}},115^{\circ }{\text{W}})-z^{*}(30^{\circ }{\text{N}},85^{\circ }{\text{W}}))

где $z^{*}$ описывает нормализованную аномалию высоты 500 гПа как функцию местоположения. Субтропический центр ( 20° с.ш., 160° з.д.) можно исключить, хотя разница между полученными ${\text{PNA}}_{3}$ индекс и ${\text{PNA}}_{4}$ индекс небольшой. ^{[ 3 ]}

Применение повернутого анализа главных компонентов к полю геопотенциальных аномалий высоты 500 гПа в Северном полушарии также может дать количественную оценку PNA ( ${\text{PNA}}_{\text{RPCA}}$ ), при этом канонический шаблон PNA становится вторым по значимости главным компонентом. Эту методологию использует Центр прогнозирования климата США для расчета индекса PNA. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Динамика

Хотя PNA обычно определяется на основе аномалий относительно среднемесячных или сезонных средних значений, PNA часто меняется в недельных масштабах. Однако, как образец внутренней изменчивости климата, состояние ООПТ иногда меняется без четкой и определяемой причины. Это снижает предсказуемость ПНА и может усложнить долгосрочные сезонные прогнозы погоды. Прогнозируемость ПНА ограничена примерно 10 днями. ^{[ 2 ]} ПНА связано с изменениями интенсивности и положения восточноазиатского струйного течения . Во время положительной фазы ПНА восточноазиатский реактивный поток усиливается и распространяется на восток через северную часть Тихого океана в сторону западной части США. Во время отрицательной фазы реактивный поток втягивается над Восточной Азией, создавая блокирующий погодный режим над северной частью Тихого океана. ^{[ 1 ]}^{[ 7 ]} Часть энергии, которая приводит в движение ПНА, возникает из-за баротропной нестабильности, создаваемой струей, потенциально возбуждающей волны Россби . Сдвиги струйного течения могут вызвать изменения в распределении давления воздуха как вблизи, так и после струи. ^{[ 2 ]}

Штормы над тропической частью Тихого и Индийского океанов могут сыграть роль в возбуждении положительных и отрицательных фаз ПНА, влияя на восточноазиатский реактивный самолет. Тропическая конвекция может вызвать паттерн ПНА с низкой амплитудой, который усиливается до максимальной силы через 8–12 дней. Атмосферные вихри и волны Россби могут еще больше усилить картину ПНА. Положительная ПНА коррелирует с повышенной конвективной активностью над западной тропической частью Тихого океана и пониженной конвективной активностью над тропической частью Индийского океана, тогда как отрицательная ПНА коррелирует с противоположными конвективными аномалиями. Волны Россби, связанные с положительной ПНА, имеют тенденцию двигаться на восток и подвергаться циклоническому разрушению волн , тогда как волны, связанные с отрицательной ПНА, имеют тенденцию двигаться в направлении экватора к субтропикам и разрушаться антициклонически; волновое поведение волн Россби определяется меридиональным градиентом потенциальной завихренности , а также величиной и ориентацией сдвига ветра , которые, в свою очередь, модулируются изменениями восточноазиатского струйного течения. В любом случае, положительные обратные связи , связанные с разрушением волн, поддерживают усиленные паттерны ПНА. ^{[ 8 ]}

Другие телесоединения могут модулировать PNA, изменяя реактивную струю. ^{[ 2 ]} Эль -Ниньо – Южное колебание (ЭНСО) влияет на поведение ПНА, при этом положительная фаза ПНА чаще ассоциируется с Эль-Ниньо , а отрицательная фаза чаще связана с Ла-Нинья . ^{[ 1 ]} Эта взаимосвязь наиболее очевидна в сезонных временных масштабах, что делает сезонную ПНА более предсказуемой, чем ежемесячную ПНА. Отрицательная фаза также предпочтительна, когда колебание Мэддена-Джулиана (MJO) усиливает конвекцию над Индийским океаном и Морским континентом ; положительная фаза предпочтительна, когда MJO усиливает конвекцию ближе к центральной части Тихого океана. Влияние MJO на PNA возникает в результате взаимодействия усиленной конвекции и тихоокеанского струйного течения. ^{[ 2 ]}

Влияние на погоду

Региональные изменения погоды, связанные с ПНА, обычно являются результатом влияния ПНА на самолеты Восточной Азии. ^{[ 7 ]} Температурный режим, связанный с PNA, соответствует образцу аномальных выступов и впадин . Положительная фаза ПНА коррелирует с температурами выше среднего над тихоокеанским побережьем США и западной Канадой . Во время положительной фазы аномально сильный гребень высокого давления над Канадой снижает частоту вспышек холодного воздуха над западной частью Северной Америки . ^{[ 2 ]} Температуры ниже средних над юго-центральной частью США, юго-востоком США и восточным побережьем США связаны с положительной фазой из-за наличия аномально низкого давления. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} Влияние ООПТ на приземные температуры над Северной Америкой летом снижается. ^{[ 1 ]}

Корреляция между характером осадков и ПНА слабее, чем температурный режим, но, тем не менее, очевидна. ^{[ 3 ]} Положительную фазу сопровождают аномально высокие осадки над заливом Аляски и северо-западом Тихого океана , а также общее количество осадков ниже среднего над северо-западом Тихого океана, северными Скалистыми горами и Огайо и Теннесси . долинами рек ^{[ 2 ]} Отрицательная фаза ПНА демонстрирует противоположные отклонения от среднего значения. ^{[ 1 ]}

См. также

Ссылки

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час «Тихоокеанский регион/Северная Америка (ПНА)» . Схема телесоединения . Центр прогнозирования климата. 10 января 2012 года . Проверено 23 декабря 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Л'Эрё, Мишель (23 апреля 2019 г.). «Тихоокеанско-североамериканский образец: спящий в желудке атмосферы» . Блог ЭНСО . Климат.gov . Проверено 23 декабря 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Rodionov & Assel 2001 , p. 1519.
^ Rodionov & Assel 2001 , p. 1520.
^ «Тихоокеанско-Северо-Американский (ПНА)» . Национальные центры экологической информации . Проверено 27 декабря 2023 г.
^ «Процедуры расчета шаблона телесоединения» . Центр прогнозирования климата. 12 декабря 2005 года . Проверено 27 декабря 2023 г.
^ Jump up to: ^а ^б Дальман, Луанн (1 сентября 2009 г.). «Изменчивость климата: Тихоокеанско-североамериканская модель» . Понимание Клиамте . Климат.gov . Проверено 23 декабря 2023 г.
^ Францке, Фельдштейн и Ли 2011 , с. 329.

Источники

Францке, Кристиан; Фельдштейн, Стивен Б.; Ли, Сукён (январь 2011 г.). «Синоптический анализ модели телекоммуникаций между Тихоокеанским регионом и Северной Америкой». Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества . 137 (655). Королевское метеорологическое общество: 329–346. Бибкод : 2011QJRMS.137..329F . дои : 10.1002/qj.768 . S2CID 55883064 .
Родионов Сергей; Асель, Раймонд (15 апреля 2001 г.). «Новый взгляд на Тихоокеанский/Североамериканский индекс» . Письма о геофизических исследованиях . 28 (8): 1519–1522. дои : 10.1029/2000GL012185 .

Эта климатологии статья, посвященная , незавершена . Вы можете помочь Википедии, расширив ее .

[CPC-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час «Тихоокеанский регион/Северная Америка (ПНА)» . Схема телесоединения . Центр прогнозирования климата. 10 января 2012 года . Проверено 23 декабря 2023 г.

[StomachSleeper-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час Л'Эрё, Мишель (23 апреля 2019 г.). «Тихоокеанско-североамериканский образец: спящий в желудке атмосферы» . Блог ЭНСО . Климат.gov . Проверено 23 декабря 2023 г.

[FOOTNOTERodionovAssel20011519-3] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и Rodionov & Assel 2001 , p. 1519.

[FOOTNOTERodionovAssel20011520-4] Rodionov & Assel 2001 , p. 1520.

[NCEI-5] «Тихоокеанско-Северо-Американский (ПНА)» . Национальные центры экологической информации . Проверено 27 декабря 2023 г.

[CPCProcedures-6] «Процедуры расчета шаблона телесоединения» . Центр прогнозирования климата. 12 декабря 2005 года . Проверено 27 декабря 2023 г.

[ClimateVariability-7] Jump up to: ^а ^б Дальман, Луанн (1 сентября 2009 г.). «Изменчивость климата: Тихоокеанско-североамериканская модель» . Понимание Клиамте . Климат.gov . Проверено 23 декабря 2023 г.

[FOOTNOTEFranzkeFeldsteinLee2011329-8] Францке, Фельдштейн и Ли 2011 , с. 329.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]