Особенности формирования Центрально- и Восточно-Тихоокеанского типов Ла-Нинья
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu07.2022.205Аннотация
В данной работе проведен анализ данных спутниковых наблюдений среднемесячной концентрации хлорофилла «А» в экваториальной зоне Тихого океана в периоды событий Ла-Нинья, взятые из проекта GlobColour с 1998 по 2018 гг., который объединяет в себе спутниковые датчики, такие как SeaWiFS , MODIS, MERIS и другие. Исследование полей концентрации хлорофилла проводилось совместно с анализом поверхностных течений и распределения температуры воды на поверхности и по глубине океана из реанализа NCEP GODAS с 1981 по 2018 гг. Дополнительно были привлечены индексы пассатных ветров с 1979 по 2018 гг. для разных секторов Тихого океана. Работа проводилась с целью изучить механизмы формирования двух разновидностей явления Ла-Нинья, которые приводят к образованию разных климатических аномалий, как в тропиках, так и за их пределами. Обнаружено, что в начальной стадии зарождения Центрально-Тихоокеанского типа Ла-Нинья концентрация хлорофилла в центре экваториальной зоны увеличивается в шесть-восемь раз (с 0,1 мг/м3 до 0,8 мг/м3), а глубина залегания термоклина в этом районе уменьшается до 50 м, что свидетельствует об интенсификации центрально-экваториального апвеллинга. При Восточно-Тихоокеанском типе Ла-Нинья центрально-экваториальный апвеллинг не образуется, отрицательная аномалия температуры воды на поверхности океана формируется за счет усиления Перуанского апвеллинга, поддерживаемого интенсификацией Пассатных ветров над восточно-экваториальным сектором Тихого океана. Все полученные результаты подтверждены на 95% статистически значимом уровне по критерию Стьюдента. Таким образом, в работе продемонстрированы существенные различия в особенностях формирования двух типов Ла-Нинья на их начальной стадии зарождения.
Ключевые слова:
типы Ла-Нинья, концентрация хлорофилла, аномалия температуры, термоклин, Тихий океан, пассат, поверхностные течения
Скачивания
Данные скачивания пока недоступны.
Библиографические ссылки
Бондаренко, А. Л., Серых, И. В. (2011). О формировании явления Эль-Ниньо — Ла-Нинья Тихого океана. Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из Космоса, 8 (2), 57–63.
Марчукова, О. В., Воскресенская, Е. Н., Лубков, А. С. (2018). К вопросу о физическом механизме формирования двух типов Ла-Нинья. Процессы в геосредах, 3 (17), 267–268.
Марчукова, О. В., Лубков, А. С., Воскресенская, Е. Н. (2020). Качество воспроизведения событий Эль-Ниньо и Ла-Нинья по разным массивам реконструированных данных температуры поверхности океана. Вестник СПбГУ. Науки о Земле, 1 (1), 97–120. https://doi.org/10.21638/spbu07.2020.106
An, S.-I. (2008). Interannual variations of the tropical ocean instability wave and ENSO. Journal of Climate, 21 (15), 3680–3686. https://doi.org/10.1175/2008JCLI1701.1
Ashok, K., Behera, S. K., Rao, S. A., Weng, H. and Yamagata T. (2007). El Nino Modoki and its possible teleconnection. Journal of Geophysical Research, 112, C11007. https://doi.org/10.1029/2006JC003798
Baturin, N. G. and Niiler, P. P. (1997). Effects of instability waves in the mixed layer of the equatorial Pacific. Journal of Geophysical Research, 102 (C13), 27771–27793. https://doi.org/10.1029/97JC02455
Cai, W. and Cowan, T. (2009). La Nina Modoki impacts Australia autumn rainfall variability. Geophys. Res. Lett., 36, L12805. https://doi.org/10.1029/2009GL037885
Chang, C. P., Zhang, Y. S. and Li, T. (2000). Interannual and interdecadal variations of the East Asian summer monsoon and tropical Pacific SSTs. Part II: Meridional structure of the monsoon. J. Climate, 13, 4326–4340. https://doi.org/10.1175/1520-0442(2000)013%3C4326:IAIVOT%3E2.0.CO;2
Chen, S. F., Chen, W. and Wei, K. (2013). Recent trends in winter temperature extremes in eastern China and their relationship with the Arctic Oscillation and ENSO. Adv. Atmos. Sci., 30, 1712–1724. https://doi.org/10.1007/s00376-013-2296-8
Contreras, R. F. (2002). Long-term observations of tropical instability waves. J. Phys. Oceanogr., 32, 2715–2722. https://doi.org/10.1175/1520-0485(2002)032<2715:LTOOTI>2.0.CO;2Cpc.ncep.noaa.gov (2020).
National weather service — Monthly atmospheric and SST Indices. [online] Available at: https://www.cpc.ncep.noaa.gov/data/indices/ [Accessed 10 Feb. 2020].
Cracknell, A. P., Newcombe, S. K., Black, A. F. and Kirby, N. E. (2001). The ABDMAP (Algal Bloom Detection, Monitoring and Prediction) Concerted Action. Int. Journal of Remote Sensing, 22, 205–247. https://doi.org/10.1080/014311601449916
Diamond, M. S. and Bennartz, R. (2015). Occurrence and trends of eastern and central Pacific El Niño in different reconstructed SST data sets. Geophys. Res. Lett., 42, 375–381. https://doi.org/10.1002/2015GL066469
Ding, S., Chen, W., Feng, J. and Graf, H.-F. (2017). Combined Impacts of PDO and Two Types of La Niña on Climate Anomalies in Europe. Journal of Climate, 30, 3253–3278. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-16-0376.1
Feingold, J. S. (2011) El Niño, La Niña, and ENSO. In: D. Hopley, ed., Encyclopedia of Modern Coral Reefs. Encyclopedia of Earth Sciences Series. Springer, Dordrecht. 365–368. https://doi.org/10.1007/978-90-481-2639-2_74
Feng, L. C., Zhang R.-H., Yu B. and Han X. (2020). Roles of wind stress and subsurface cold water in the second-year cooling of the 2017/18 La Niña event. Adv. Atmos. Sci., 37, 847−860. https://doi.org/10.1007/s00376-020-0028-4
Graham, T. (2014). The importance of eddy permitting model resolution for simulation of the heat budget of tropical instability waves. Ocean Modelling, 79, 21–32. https://doi.org/10.1016/j.ocemod.2014.04.005
Hermes.acri.fr (2021). The GlobColour Project. [online] Available at: https://hermes.acri.fr/index.php?-class=archive/ [Accessed 27 Feb. 2020].
Hirahara, S., Ishii, M. and Fukuda, Y. (2014). Centennial-scale sea surface temperature analysis and its uncertainty. Journal of Climate, 27, 57–75. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-12-00837.1
Laken, B. and Calogovic, J. (2013). Composite analysis with Monte Carlo methods: an example with cosmic rays and clouds. J. Space Weather Space Clim., 3, A29. https://doi.org/10.1051/swsc/2013051
Legeckis, R. (1977). Long waves in the eastern equatorial Pacific Ocean: A view from a geostationary satellite. Science, 197, 1179–1181. https://www.science.org/doi/10.1126/science.197.4309.1179
Manuel, J. (2008). Drought in the Southeast: Lessons for water management. Environ Health Perspect, 116, A168–A171. https://doi.org/10.1289/ehp.116-a168
Maritorena, S., Hembise Fanton d’Andon, O., Mangin, A. and Siegel, D. A. (2010). Merged satellite ocean color data products using a bio-optical model: Characteristics, benefits and issues. Remote Sensing of Environment, 114, 1791–1804. https://doi.org/10.1016/j.rse.2010.04.002
Menkes, C. E. R., Vialard, J. G., Kennan, S. C., Boulanger, J.-P. and Madec, G. V. (2006). A modeling study of the impact of tropical instability waves on the heat budget of the eastern equatorial Pacific. Journal of Physical Oceanography, 36 (5), 847–865. https://doi.org/10.1175/JPO2904.1
Miller, J. (2019). La Niña and the Making of Climate Optimism. Springer Nature Switzerland AG. https://doi.org/10.1007/978-3-319-76141-1
Philander, S. G. (1990). El Niño, La Niña and the Southern Oscillation. Academic Press, San Diego, CA. https://doi.org/10.1126/science.248.4957.904
Picaut, J., Hackert, E., Busalacchi, A. J., Murtugudde, R. and Lagerloef, G. (2002). Mechanisms of the 1997–1998 El Niño–La Niña, as inferred from space-based observations. J. Geophys. Res., 107, 3037. https://doi.org/10.1029/2001JC000850
Psl.noaa.gov (2021). NOAA Physical Sciences Laboratory (PSL) — NCEP Global Ocean Data Assimilation System (GODAS). [online] Available at: https://psl.noaa.gov/data/gridded/data.godas.html/ [Accessed 27 Dec. 2021].
Qiao, L. and Weisberg, R. H. (1995). Tropical instability wave kinematics: Observations from the tropical instability wave experiment. J. Geophys. Res., 100, 8677–8693 https://doi.org/10.1029/95JC00305
Rasmusson, E. M. and Carpenter, T. H. (1982). Variations in tropical sea surface temperature and surface wind fields associated with the Southern Oscillation/El Niño. Mon. Wea. Rev., 110, 354–384. https://doi.org/10.1175/1520-0493(1982)110%3C0354:VITSST%3E2.0.CO;2
Riascos, J. M., Heilmayer, O. and Laudien, J. (2008). Population dynamics of the tropical bivalve Cardita affinis from Málaga Bay, Colombian Pacific related to La Niña 1999–2000. Helgol. Mar. Res., 62, 63–71. https://doi.org/10.1007/s10152-007-0083-6
Saha, S., Nadiga, S., Thiaw, C., Wang, J., Wang, W., Zhang, Q., Van Den Dool, H. M., Pan, H.-L., Moorthi, S., Behringer, D., Stokes, D., Pena, M., Lord, S., White, G., Ebisuzaki, W., Peng, P. and Xie, P. (2006). The NCEP Climate Forecast System. J. Climate, 19, 3483–3517. https://doi.org/10.1175/JCLI3812.1
Shinoda, T., Hurlburt, H. E. and Metzger, E. J. (2013) Anomalous tropical ocean circulation associated with La Nina Modoki. J. Geophys. Res., 116, C12001. https://doi.org/10.1029/2011JC007304
Tian, F., Zhang, R.‐H. and Wang, X. (2019). A positive feedback onto ENSO due to tropical instability wave (TIW)‐induced chlorophyll effects in the Pacific. Geophys. Res. Lett., 46, 889–897. https://doi.org/10.1029/2018GL081275
Voskresenskaya, E. N. and Marchukova, O. V. (2017). Spatial classification of La Nina events. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 53, 111–119. https://doi.org/10.1134/S0001433817010133
Webster, P. J., Magaña V. O., Palmer T. N., Shukla, J., Tomas, R. A., Yanai, M. and Yasunari, T. (1998). Monsoons: Processes, predictability, and the prospects for prediction. J. Geophys. Res. Oceans, 103, 14451–14510. https://doi.org/10.1029/97JC02719
Yeh, S.-W., Kug, J.-S., Dewitte, B., Kwon, M.-H., Kirtman, B. P. and Jin F.-F. (2009). El Niño in a changing climate. Nature, 461, 511–514. https://doi.org/10.1038/nature08316
Yu, J.-Y. and Liu, W. T. (2003). A linear relationship between ENSO intensity and tropical instability wave activity in the eastern Pacific Ocean. Geophys. Res. Lett., 30, 1735. https://doi.org/10.1029/2003GL017176
Yu, J.-Y. and Kim, S. T. (2013). Identifying the Types of Major El Niño Events since 1870. Int. Journal of Climatology, 33, 2105–2112. https://doi.org/10.1002/joc.3575
Yuan, Y. and Yan, H. M. (2013). Different types of La Nina events and different responses of the tropical atmosphere. Chinese Science Bulletin, 58, 406–415. https://doi.org/10.1007/s11434-012-5423-5
Zhang, R.-H. (2016). A modulating effect of tropical instability wave (TIW)-induced surface wind feedback in a hybrid coupled model of the tropical Pacific. Journal of Geophysical Research: Oceans, 121, 7326–7353. https://doi.org/10.1002/2015JC011567
Zhang, W., Wang, L., Xiang, B., Qi, L. and He, J. (2014). Impacts of two types of La Niña on the NAO during boreal winter. Climate Dynamics, 44, 1351–1366. https://doi.org/10.1007/s00382-014-2155-z
Загрузки
Опубликован
30.06.2022
Как цитировать
Марчукова, О. В. и Воскресенская, Е. Н. (2022) «Особенности формирования Центрально- и Восточно-Тихоокеанского типов Ла-Нинья», Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 67(2), сс. 299–317. doi: 10.21638/spbu07.2022.205.
Выпуск
Раздел
Статьи
Лицензия
Статьи журнала «Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле» находятся в открытом доступе и распространяются в соответствии с условиями Лицензионного Договора с Санкт-Петербургским государственным университетом, который бесплатно предоставляет авторам неограниченное распространение и самостоятельное архивирование.
