Арктическая дипольная аномалия
Арктическая дипольная аномалия представляет собой модель давления, характеризующуюся высоким давлением на арктические регионы Северной Америки и низким давлением на регионы Евразии . [1] Эта модель иногда заменяет арктическое колебание и североатлантическое колебание . [2] Впервые это наблюдалось в первом десятилетии 2000-х годов и, возможно, связано с недавним изменением климата . [3] Арктический диполь пропускает в Северный Ледовитый океан больше южных ветров, что приводит к еще большему таянию льда . [1] Событие лета 2007 года сыграло важную роль в рекордно низкой площади морского льда, зафиксированной в сентябре. [2] Арктический диполь также связан с изменениями в моделях арктической циркуляции, которые вызывают более засушливые зимы в Северной Европе, но гораздо более влажные зимы в Южной Европе и более холодные зимы в Восточной Азии, Европе и восточной половине Северной Америки. [2]
Описание
[ редактировать ]В 1990-х и начале 2000-х годов многие исследования экспорта арктического морского льда были сосредоточены на колебаниях в Арктике и Северной Атлантике как основных движущих силах экспорта. [4] [5] [6] [7] [8] Однако другие исследования, например, исследования Ватанабэ и Хасуми. [9] и Винье, [10] предположили, что колебания в Арктике и Северной Атлантике не всегда объясняют изменчивость экспорта морского льда.
В 2006 году аномалия арктического диполя была официально предложена Бинъи Ву, Цзя Ваном и Джоном Уолшем с использованием наборов данных реанализа NCEP/NCAR , охватывающих 1960–2002 годы. [11] Оно определяется как пространственное распределение второй ведущей моды эмпирических ортогональных функций среднемесячного давления на уровне моря к северу от 70° с.ш., где первая ведущая мода соответствует арктическим колебаниям. При определении для зимнего сезона (с октября по март) первая ведущая мода (арктическое колебание) составляет 61% от общей дисперсии, а вторая ведущая мода (арктическая дипольная аномалия) составляет 13%.
Хотя арктические колебания имеют кольцевую структуру, охватывающую всю Арктику, [12] Арктическая дипольная аномалия имеет два полюса противоположного знака: один над Канадским Арктическим архипелагом и северной Гренландией , другой над Карским морем и морем Лаптевых . [11] Эта дипольная структура приводит к градиенту давления с нулевой изоплетой , ориентированной от Берингова пролива через Арктику к Гренландскому и Баренцеву морям. В результате аномальные ветры, как правило, направлены параллельно нулевой изоплете либо в сторону Гренландского и Баренцева морей (положительная арктическая дипольная аномалия), либо в сторону Берингова пролива (отрицательная арктическая дипольная аномалия). [11]
Воздействие на арктический морской лед
[ редактировать ]Хотя арктические колебания ответственны за большую часть общего отклонения среднего давления на уровне моря в Арктике, аномалии меридиональных ветров, возникающие в результате пространственной структуры арктической дипольной аномалии, делают ее основным фактором изменчивости арктического моря. экспорт льда. [13] Во время положительной фазы аномалии арктического диполя аномальные ветры вытесняют морской лед из центральной Арктики через пролив Фрама в Гренландское море через Трансполярный дрейфующий поток . Напротив, во время отрицательной фазы аномальные ветры уменьшают вынос морского льда через пролив Фрама. Это подтверждается Ватанабэ и др. , [13] а также Ван и др. , [14] которые показывают, что экспорт морского льда увеличивается во время положительной фазы аномалии арктического диполя, тогда как экспорт снижается во время отрицательной фазы.
Однако арктические колебания нельзя игнорировать при рассмотрении экспорта морского льда из Арктики. Сама по себе циркуляция, связанная с положительной фазой арктического колебания, приводит к увеличению экспорта морского льда, тогда как отрицательная фаза арктического колебания связана с уменьшением экспорта морского льда из Арктики. [6] [8] При рассмотрении выноса морского льда в связи с аномалией арктического диполя арктическое колебание определяет знак доминирующей аномалии давления среднего уровня моря, а аномалия арктического диполя определяет местонахождение доминирующей аномалии давления среднего уровня моря (над Канадским Арктическим архипелагом). и северной Гренландии или над морями Карским и Лаптевых). Таким образом, хотя аномалия арктического диполя определяет, будет ли общий экспорт морского льда поощряться или ограничиваться, арктические колебания либо усиливают, либо уменьшают влияние аномалии арктического диполя. [13]
Связь с экстремальными летними минимумами морского льда
[ редактировать ]Также предполагается, что аномалия арктического диполя играет важную роль в возникновении нескольких экстремальных минимумов морского льда, которые произошли с середины 1990-х годов, включая минимум в 2007 году. [14] Ван и др. [14] предполагают, что помимо аномальных ветров, вытесняющих морской лед из Арктики через пролив Фрама, положительная фаза арктических дипольных аномалий может также увеличить поток относительно теплых вод из северной части Тихого океана через Берингов пролив в Северный Ледовитый океан . Более теплые воды, помимо увеличения экспорта морского льда, могут привести к уменьшению площади морского льда. Кроме того, предварительная подготовка морского льда за предыдущие зимние и летние сезоны, а также тенденции на протяжении нескольких десятилетий играют роль в определении минимальной протяженности морского льда для данного года. [14]
См. также
[ редактировать ]- Резкое изменение климата
- Арктические колебания
- Атлантическое многодесятилетнее колебание
- Бофорт Гайр
- Климат Европы
- Гольфстрим
- Диполь Индийского океана
- Североатлантическое колебание
- Тихоокеанское десятилетнее колебание
- Схема телекоммуникаций между Тихоокеанским регионом и Северной Америкой
- Полярный вихрь
- Сибирский Высший
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б «Быстрая потеря льда продолжится до конца июня» . Новости и анализ арктического морского льда . Национальный центр данных по снегу и льду . 6 июля 2010 г.
- ^ Перейти обратно: а б с Мастерс, Джефф. «Климат меняется: возникает Арктический диполь» . Погода под землей . WunderBlog Джеффа Мастерса . Проверено 18 ноября 2010 г.
- ^ Чжан, Сяндун; Асгейр Сортеберг; Чжан Цзин; Рюдигер Гердес; Жозефино К. Комизо (18 ноября 2008 г.). «Недавние радикальные изменения атмосферных циркуляций и быстрые изменения в арктической климатической системе» . Письма о геофизических исследованиях . 35 (L22701): 7. Бибкод : 2008GeoRL..3522701Z . дои : 10.1029/2008GL035607 . Проверено 18 ноября 2010 г.
- ^ Квок, Р. (2000). «Недавние изменения в движении морского льда Северного Ледовитого океана, связанные с Североатлантическим колебанием» . Геофиз. Рез. Летт . 27 (6): 775–8. Бибкод : 2000GeoRL..27..775K . дои : 10.1029/1999GL002382 . S2CID 54638205 .
- ^ Квок, Р.; Ротрок, Д.А. (1999). «Изменчивость потока льда в проливе Фрама и североатлантическое колебание». Дж. Геофиз. Рез . 104 (С3): 5177–89. Бибкод : 1999JGR...104.5177K . дои : 10.1029/1998JC900103 .
- ^ Перейти обратно: а б Ригор, ИГ; Уоллес, Дж. М.; Колония, РЛ (2002). «Реакция морского льда на арктическое колебание» . Дж. Клим . 15 (18): 2648–63. Бибкод : 2002JCli...15.2648R . doi : 10.1175/1520-0442(2002)015<2648:ROSITT>2.0.CO;2 .
- ^ Ван, Дж.; Икеда, М. (2000). «Арктическое колебание и арктическое колебание морского льда» . Геофиз. Рез. Летт . 27 (9): 1287–90. Бибкод : 2000GeoRL..27.1287W . дои : 10.1029/1999GL002389 .
- ^ Перейти обратно: а б Чжан, X.; Икеда, М.; Уолш, Дж. Э. (2003). «Изменения арктического морского льда и пресной воды, вызванные ведущим режимом атмосферы в совместной модели морского льда и океана» . Дж. Клим . 16 (13): 2159–77. Бибкод : 2003JCli...16.2159Z . дои : 10.1175/2758.1 .
- ^ Ватанабэ, Э.; Хасуми, Х. (2005). «Реакция арктического морского льда на изменения ветрового стресса» . Дж. Геофиз. Рез . 110 (С11): C11007. Бибкод : 2005JGRC..11011007W . дои : 10.1029/2004JC002678 .
- ^ Винье, Т (2001). «Ледовые потоки в проливе Фрама и атмосферная циркуляция: 1950–2000 гг.» . Дж. Клим . 14 (16): 3508–17. Бибкод : 2001JCli...14.3508V . doi : 10.1175/1520-0442(2001)014<3508:FSIFAA>2.0.CO;2 .
- ^ Перейти обратно: а б с Ву, Б.; Ван, Дж.; Уолш, Дж. Э. (2006). «Дипольная аномалия в зимней арктической атмосфере и ее связь с движением морского льда» . Дж. Клим . 19 (2): 210–225. Бибкод : 2006JCli...19..210W . дои : 10.1175/JCLI3619.1 .
- ^ Томпсон, Д.; Уоллес, Дж. М. (1998). «Сигнатура арктического колебания в зимних геопотенциальных полях высоты и температуры» . Геофиз. Рез. Летт . 25 (9): 1297–1300. Бибкод : 1998GeoRL..25.1297T . дои : 10.1029/98GL00950 .
- ^ Перейти обратно: а б с Ватанабэ, Э.; Ван, Дж.; Суми, А.; Хасуми, Х. (2006). «Арктическая дипольная аномалия и ее вклад в экспорт морского льда из Северного Ледовитого океана в ХХ веке» . Геофиз. Рез. Летт . 33 (23): L23703. Бибкод : 2006GeoRL..3323703W . дои : 10.1029/2006GL028112 .
- ^ Перейти обратно: а б с д Ван, Дж.; Чжан, Дж.; Ватанабэ, Э.; Икеда, М.; Мизобата, К.; Уолш, Дж. Э.; Бай, X.; Ву, Б. (2009). «Является ли дипольная аномалия основной причиной рекордно низкого уровня площади морского льда в Арктике летом?» (PDF) . Геофиз. Рез. Летт . 36 (5): L05706. Бибкод : 2009GeoRL..36.5706W . дои : 10.1029/2008GL036706 . hdl : 2027.42/94959 .
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «Теплые арктические и холодные континенты» (PDF) . (13,11 МБ)
