Войти
Схематическая диаграмма квазиравновесия и фазы Ла-Нинья южного колебания. Циркуляция Уокера видна на поверхности как восточный пассат, который перемещает воду и воздух, нагретые солнцем, на запад. Западная сторона экваториальной части Тихого океана характеризуется теплой влажной погодой с низким давлением, поскольку собранная влага сбрасывается в виде тайфунов и гроз. В результате этого движения океан в западной части Тихого океана поднимается примерно на 60 см выше. Вода и воздух возвращаются на восток. Оба сейчас намного прохладнее, а воздух намного суше. Эпизод Эль-Ниньо характеризуется нарушением этого круговорота воды и воздуха, что приводит к относительно теплой воде и влажному воздуху в восточной части Тихого океана. Циркуляция Уокера, также известная как Уокер ячейка, представляет собой концептуальную модель воздушного потока в тропиках в нижних слоях атмосферы (тропосфере ). Согласно этой модели, частицы воздуха следуют замкнутой циркуляции в зональном и вертикальном направлениях. Эта циркуляция, которая примерно соответствует наблюдениям, вызвана различиями в распределении тепла между океаном и сушей. Его открыл Гилберт Уокер. В дополнение к движениям в зональном и вертикальном направлениях тропическая атмосфера также имеет значительные движения в меридиональном направлении, например, как часть циркуляции Хэдли.
Термин «циркуляция Уокера» был изобретен в 1969 году норвежско-американским метеорологом Якобом Бьеркнесом.
Гилберт Уокер был признанным прикладным математиком в Кембриджском университете, когда он стал генеральным директором обсерваторий в Индии в 1904 году. он изучил характеристики Индийского океана муссонов, отсутствие дождей вызвало в стране жестокий голод в 1899 году. Анализируя огромное количество погодных данных из В Индии и остальном мире в течение следующих пятнадцати лет он опубликовал первые описания великих качелей атмосферного p. сопротивление между Индийским океаном и Тихим океаном и его корреляция с температурой и режимами выпадения осадков в большинстве тропических регионов Земли, включая Индию. Он также работал с Индийским метеорологическим департаментом, особенно над тем, чтобы связать муссоны с явлением Южного колебания. Он был удостоен звания кавалера Ордена Звезды Индии в 1911 году.
Уокер определил, что шкала времени года (используемая многими изучающими атмосферу) непригодна, потому что геопространственные отношения может быть совершенно разным в зависимости от сезона. Таким образом, Уокер разбил свой временной анализ на декабрь – февраль, март – май, июнь – август и сентябрь – ноябрь.
Затем Уокер выбрал ряд «центров действия», которые включали такие области, как Индийский полуостров. Центры находились в сердце регионов с постоянным или сезонным высоким и низким давлением. Он также добавил точки для регионов, где осадки, ветер или температура были важным фактором контроля.
Он исследовал взаимосвязь летних и зимних значений давления и осадков, сначала сосредоточив внимание на летних и зимних значениях, а затем распространив свою работу на весну и осень.
Он приходит к выводу, что колебания температуры обычно определяются колебаниями давления и осадков. Ранее предполагалось, что солнечные пятна могут быть причиной колебаний температуры, но Уокер возражал против этого вывода, показывая ежемесячные корреляции солнечных пятен с температурой, ветрами, облачностью и дождем, которые были несовместимы.
Уокер взял за правило опубликовать все свои результаты корреляции, как отношения, которые оказались важными, так и отношения, которые были признаны неважными. Он сделал это с целью отговорить исследователей сосредоточиться на корреляциях, которых не было.
Средние экваториальные температуры Тихого океана 
График, показывающий термоклин тропического океана (глубина в зависимости от температуры). Обратите внимание на быстрое изменение между 100 и 1000 метров. Температура почти постоянна после глубины 1500 метров. Циркуляция Уокера в тропических бассейнах Индии, Тихого океана и Атлантики приводит к западным поверхностным ветрам северным летом в первом бассейне и восточным ветрам во втором и третьем бассейнах. В результате температурная структура трех океанов демонстрирует резкую асимметрию. И в экваториальной части Тихого океана, и в Атлантическом океане северным летом на востоке наблюдается прохладная температура поверхности, тогда как более прохладная температура поверхности преобладает только в западной части Индийского океана. Эти изменения температуры поверхности отражают изменения глубины термоклина.
Изменения циркуляции Уокера со временем происходят в связи с изменениями температуры поверхности. Некоторые из этих изменений вызваны внешними факторами, например, сезонный сдвиг Солнца в Северное полушарие летом. Другие изменения, по всей видимости, являются результатом совместной обратной связи между океаном и атмосферой, в которой, например, восточные ветры вызывают падение температуры поверхности моря на востоке, усиливая зональный контраст тепла и, следовательно, усиливая восточные ветры через бассейн. Эти усиленные восточные ветры вызывают больший экваториальный апвеллинг и поднимают термоклин на востоке, усиливая начальное охлаждение южными ветрами. Эта совместная обратная связь между океаном и атмосферой была первоначально предложена Бьеркнесом. С океанографической точки зрения экваториальный холодный язык вызван восточными ветрами. Если бы земной климат был симметричным относительно экватора, поперечно-экваториальный ветер исчез бы, а холодный язык был бы намного слабее и имел бы совершенно другую зональную структуру, чем наблюдается сегодня. Ячейка Уокера косвенно связана с апвеллингом у берегов Перу и Эквадора. Это выводит на поверхность холодную воду, богатую питательными веществами, увеличивая рыболовные запасы.
Циркуляция Уокера вызывается силой градиента давления, который является результатом системы высокого давления над восточной частью Тихого океана и системы низкого давления над Индонезией. Циркуляция Уокера вызывает подъем холодной глубоководной морской воды, охлаждая тем самым морскую поверхность. Эль-Ниньо возникает, когда эта циркуляция уменьшается или прекращается, поскольку нарушенная или подавленная циркуляция приводит к нагреванию поверхности океана до температур выше средних. Заметно увеличенная циркуляция Уокера вызывает Ла-Нинья, усиливая подъем холодной глубоководной морской воды; который охлаждает морскую поверхность до температуры ниже средней.
Научное исследование, опубликованное в мае 2006 года в журнале Nature, указывает на то, что кровообращение Уокера замедляется с середины 19 века. Авторы утверждают, что глобальное потепление является вероятным причинным фактором ослабления ветрового режима. Тем не менее, исследование 2011 года, проведенное The Twentieth Century Reanalysis Project, показывает, что, за исключением циклов Южного колебания Эль-Ниньо, общая скорость и направление циркуляции Уокера оставались неизменными с 1871 по 2008 год.
