Североатлантическое колебание

редактировать
Погодное явление в северной части Атлантического океана, состоящее из колебаний разности атмосферного давления на уровне моря между Исландским минимумом и Азорский Высокий

Сравнение индексов Nao. jpg

Североатлантическое колебание (NAO ) - это погодное явление в Северной Атлантическом океане колебаний разности атмосферное давление на уровне моря (SLP) между Исландским минимумом и Азорским высоким. Благодаря колебаниям силы Исландского минимума и Азорского максимума, он контролирует силу и направление западных ветров и расположение штормовых следов через Северную Атлантику. Он является частью арктического колебания и изменяется во времени без особой периодичности.

САК была обнаружена в ходе нескольких исследований в конце 19-го и начале 20-го веков. В отличие от явления Эль-Ниньо-Южное колебание в Тихом океане, САК является преимущественно атмосферным режимом. Это одно из наиболее важных проявлений климатических колебаний в Северной Атлантике и окружающем влажном климате.

Североатлантическое колебание тесно связано с арктическим колебанием (АО) (или северным кольцевым колебанием). Mode (NAM)), но не следует путать его с Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO).

Содержание
  • 1 Определение
  • 2 Описание
  • 3 Воздействие на уровень моря в Северной Атлантике
  • 4 Ураганы в Северной Атлантике
  • 5 Экологические последствия
  • 6 Зима 2009–2010 годов в Европе
  • 7 Зима 2015–2016 годов в Европе
  • 8 См. Также
  • 9 Ссылки
  • 10 Внешние ссылки
Определение

У NAO есть несколько возможных определений. Легче всего понять те, которые основаны на измерении средней сезонной разницы атмосферного давления между станциями, например:

Все эти определения имеют одно и то же северная точка (потому что это единственная станция в регионе с долгой историей) в Исландии ; и различные южные точки. Все пытаются уловить одну и ту же модель изменения, выбирая станции в «глазах» двух областей стабильного давления, Азорского высокого и Исландского минимума (показано на рисунке).

Более сложное определение, возможное только при наличии более полных современных записей, созданных с помощью численного прогноза погоды, основано на главной эмпирической ортогональной функции (EOF) приземного давления.. Это определение имеет высокую степень корреляции с определением на основе станции. Затем это приводит к дебатам относительно того, отличается ли NAO от AO / NAM, а если нет, то какое из двух следует считать наиболее физически обоснованным выражением структуры атмосферы (в отличие от того, которое наиболее явно выпадает математического выражения).

Описание
Зимний индекс САК, основанный на разнице нормированного давления на уровне моря (SLP) между Лиссабон, Португалия и Стиккисхолмур / Рейкьявик, Исландия с 1864 г., с сглаживанием лёсса (черный)

дуют западные ветры через Атлантику приносит влажный воздух в Европу. В годы, когда сильный западный ветер, лето прохладное, зима мягкая и дожди часты. Если западные ветры подавлены, температура становится более экстремальной летом и зимой, что приводит к аномальной жаре, сильным морозам и уменьшению количества осадков.

Постоянная система низкого давления над Исландией (Исландский минимум ) и постоянная система высокого давления над Азорскими островами (Азорский максимум ) контролируют направление и силу западных ветров в Европу. Относительные силы и позиции этих систем меняются из года в год, и это изменение известно как NAO. Большая разница в давлении на двух станциях (год с высоким индексом, обозначенный NAO +) приводит к увеличению количества западных ветров и, следовательно, к прохладному лету и мягкой и влажной зиме в Центральной Европе и на ее атлантическом фасаде. Напротив, если индекс низкий (NAO-), западные ветры подавляются, северные районы Европы страдают от холодных засушливых зим, а штормы идут на юг в сторону. Это приводит к усилению штормовой активности и осадков в южной части Европы и Северной Африке.

. Особенно в период с ноября по апрель, САК несет ответственность за большую часть изменчивости погоды в Североатлантическом регионе, влияя на скорость ветра и ветер. изменения направления, изменения температуры и распределения влажности, а также интенсивность, количество и характер штормов. Исследования теперь показывают, что САК может быть более предсказуемой, чем предполагалось ранее, и что для нее могут быть возможны искусные зимние прогнозы.

Есть некоторые споры относительно того, насколько сильно САК влияет на краткосрочную погоду над Северной Америкой. Хотя большинство согласны с тем, что влияние САК гораздо меньше на Соединенные Штаты, чем на Западную Европу, считается, что САК также влияет на погоду в большей части центральных и восточных районов Северной Америки. Зимой, когда индекс высокий (NAO +), исландский минимум вызывает более сильную юго-западную циркуляцию над восточной половиной североамериканского континента, что предотвращает погружение арктического воздуха на юг (в Соединенные Штаты к югу от 40 широты). В сочетании с Эль-Ниньо этот эффект может привести к значительно более теплым зимам на верхней части Среднего Запада и Новой Англии, но влияние на юг этих областей является спорным. И наоборот, когда индекс NAO низкий (NAO-), верхние центральные и северо-восточные районы США могут подвергаться зимним холодам в большей степени, чем обычно, с соответствующими сильными метелями. Летом считается, что сильная САК способствует ослаблению струйного течения, которое обычно втягивает зональные системы в Атлантический бассейн, внося значительный вклад в чрезмерно продолжительные волны тепла над Европой, однако недавние исследования не демонстрируют доказательств этой связи.

Более поздние исследования показали, что компоненты (сила центров давления и местоположения) САК являются более мощными для исследования взаимосвязей с сезонной и субсезонной изменчивостью климата в Европе, Северной Америке и Средиземноморском регионе.

Воздействие на уровень моря в Северной Атлантике

При положительном индексе NAO (NAO +) региональное снижение атмосферного давления приводит к региональному повышению уровня моря из-за «эффекта обратного барометра». Этот эффект важен как для интерпретации исторических данных об уровне моря, так и для прогнозов будущих трендов уровня моря, поскольку колебания среднего давления порядка миллибар могут привести к колебаниям уровня моря порядка сантиметров.

ураганы в Северной Атлантике

Контролируя положение возвышенности Азорских островов, САК также влияет на направление общих штормовых путей для основных тропических циклонов в Северной Атлантике : положение Азорские острова, расположенные высоко на юге, имеют тенденцию вызывать штормы в Мексиканский залив, тогда как северное положение позволяет им отслеживать Атлантическое побережье Северной Америки.

Как палеотемпестологический исследования показали, что несколько крупных ураганов обрушились на побережье Персидского залива в течение 3000–1400 гг. До н.э. и снова в течение последнего тысячелетия. Эти периоды покоя были разделены периодом гиперактивности в течение 1400 г. до н.э. - 1000 г. н.э., когда на побережье Персидского залива часто обрушивались катастрофические ураганы, и вероятность их выхода на сушу увеличилась в 3-5 раз.

Экологические последствия

До недавнего времени с конца 1970-х в САК был в целом более благоприятный режим, что привело к более холодным условиям в Северо-Западной Атлантике, что было связано с процветающими популяциями Лабрадорского моря снега. крабов, которые имеют низкий температурный оптимум.

Потепление NAO + в Северном море снижает выживаемость личинок трески, которые находятся на верхнем пределе своего устойчивость к температуре, как и похолодание в море Лабрадор, где личинки трески находятся на своих нижних температурных пределах. Хотя это и не является критическим фактором, пик NAO + в начале 1990-х, возможно, способствовал краху промысла трески на Ньюфаундленде.

На Восточном побережье США NAO + вызывает повышение температуры и увеличение количества осадков и, следовательно, более теплая, менее соленая поверхностная вода. Это предотвращает обогащенный питательными веществами апвеллинг, который снижает продуктивность. Банк Джорджес и Залив Мэн страдают от этого сокращения вылова трески.

Сила САК также является определяющим фактором в колебаниях численности популяции интенсивно изучаемых Сойский баран.

Как ни странно, Джонас и Джорн (2007) обнаружили сильный сигнал между NAO и видовым составом кузнечиков в высокотравных прериях Среднего Запада США. Они обнаружили, что, хотя САК не оказывает значительного влияния на погоду на Среднем Западе, наблюдалось значительное увеличение численности обычных видов кузнечиков (например, Hypochlora alba, Hesperotettix spp., Phoetaliotes nebrascensis, M. scudderi, M. keeleri и Pseudopomala). brachyptera) после зимы во время положительной фазы САК и значительное увеличение численности менее распространенных видов (например, Campylacantha olivacea, Melanoplus sanguinipes, Mermiria picta, Melanoplus packardii и Boopedon gracile) после зимы во время отрицательной фазы САК. Считается, что это первое исследование, показывающее связь между САК и наземными насекомыми в Северной Америке.

Зима 2009–2010 годов в Европе

Зима 2009–2010 годов в Европе было необычно холодно. Предполагается, что это может быть связано с сочетанием низкой солнечной активности, теплой фазы Южного колебания Эль-Ниньо и сильной восточной фазы Квазидвухлетнего колебания, происходящих одновременно. Метеорологическое бюро сообщило, что, например, в UK была самая холодная зима за 30 лет. Это совпало с исключительно негативной фазой развития НАО. Анализ, опубликованный в середине 2010 года, подтвердил, что одновременное событие «Эль-Ниньо » и редкое проявление крайне негативной САК были связаны, это стало известно как «гибридное Эль-Ниньо».

Однако в течение зимы 2010–2011 годов в Северной и Западной Европе исландская низменность, обычно располагавшаяся к западу от Исландии и к востоку от Гренландии, регулярно появлялась к востоку от Исландии и так позволил исключительно холодный воздух в Европу из Арктики. Изначально над Гренландией находилась сильная зона высокого давления, которая изменяла нормальную ветровую ветру в северо-западной Атлантике, создавая блокирующую схему, направляя теплый воздух на северо-восток Канады, а холодный - в Западную Европу, как и прошлой зимой. Это произошло во время сезона Ла-Нинья и связано с редкой аномалией арктического диполя.

В северо-западной части Атлантики обе эти зимы были мягкими, особенно 2009–2010 гг., Которые были самыми теплыми из зарегистрированных в Канада. Зима 2010-2011 гг. Была особенно выше нормы в северных арктических регионах этой страны.

Вероятность холодных зим с большим количеством снега в Центральной Европе возрастает, если летом Арктика покрыта меньшим количеством морского льда. Ученые из Потсдамского исследовательского подразделения Института полярных и морских исследований им. Альфреда Вегенера при Ассоциации Гельмгольца расшифровали механизм, согласно которому сокращение летнего морского ледяного покрова изменяет зоны атмосферного давления в атмосфере Арктики и влияет на зимнюю погоду в Европе.

Если летом происходит особенно крупномасштабное таяние арктического морского льда, как это наблюдалось в последние годы, усиливаются два важных эффекта. Во-первых, отступление светлой ледяной поверхности открывает более темный океан, заставляя его больше нагреваться летом из-за солнечной радиации (механизм обратной связи лед-альбедо ). Во-вторых, уменьшение ледяного покрова больше не может препятствовать выбросу тепла, накопленного в океане, в атмосферу (). В результате уменьшения морского ледяного покрова воздух нагревается сильнее, чем раньше, особенно осенью и зимой, потому что в этот период океан теплее атмосферы.

Нагревание воздуха вблизи земли приводит к восходящим движениям, и атмосфера становится менее стабильной. Одной из таких закономерностей является разница в давлении воздуха между Арктикой и средними широтами: так называемые арктические колебания с азорскими максимумами и исландскими минимумами, известными из сводок погоды. Если эта разница велика, то возникнет сильный западный ветер, который зимой унесет теплые и влажные атлантические воздушные массы прямо в Европу. В отрицательной фазе, когда перепады давления невелики, холодный арктический воздух может легко проникнуть на юг через Европу, не прерываясь обычными западными ветрами, как это часто происходило в последние три зимы. Модельные расчеты показывают, что разница в давлении воздуха с уменьшением ледяного покрова летом в Арктике ослабевает следующей зимой, что позволяет холодам Арктики опуститься до средних широт.

Зима 2015–2016 годов в Европе

Несмотря на одно из самых сильных Эль-Ниньо, когда-либо зарегистрированных в Тихом океане, зимой 2015–2016 годов в Европе преобладала в значительной степени положительная Североатлантическая осцилляция. Например, в Камбрии в Англии был зарегистрирован один из самых дождливых месяцев за всю историю наблюдений. Между тем, Мальтийские острова в зарегистрированный один из самых засушливых лет, когда-либо зарегистрированных до начала марта, поскольку средний национальный показатель острова на сегодняшний день составлял всего 235 мм, а в некоторых областях - даже менее 200 мм.

См. Также
Ссылки
Внешние ссылки
На Викискладе есть медиафайлы, связанные с Североатлантическим колебанием.
Последняя правка сделана 2021-05-31 13:03:17
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте