Качество воспроизведения событий Эль-Ниньо и Ла-Нинья по разным массивам реконструированных данных температуры поверхности океана
DOI:
https://doi.org/10.21638/spbu07.2020.106Аннотация
В настоящей работе исследованы три массива данных реконструированной температуры поверхности океана — HadISST, COBE SST2 и ERSSTv5 за период с 1870 по 2018 г. Проведена оценка качества и пригодности каждого из них для изучения Эль-Ниньо и Ла-Нинья. Показаны различия при выделении событий Эль-Ниньо и Ла-Нинья с их последующим разделением на Восточно-Тихоокеанский (ВТ) и Центрально-Тихоокеанский (ЦТ) типы. Для проверки качества реконструкций температуры поверхно-
сти океана в экваториальной зоне Тихого океана привлекались данные с буев проекта TOGA-TAO с 1981 по 2018 г., со спутника Terra (MODIS) за период 2001–2018 гг., а также массив NOAA IO SST v2 за период с 1982 по 2018 г. Полученные в работе результаты демонстрируют различия в количестве ВТ- и ЦТ-типов событий Эль-Ниньо и Ла-Нинья как для раннего периода с 1870 по 1900 г., когда данные были менее надежны, так и для всего временного ряда, включая два последних десятилетия. По результатам исследования показано, что в массиве ERSSTv5 завышено количество событий Эль-Ниньо ЦТ-типа на 42,8 % по сравнению с массивом HadISST и на 28,6% — по сравнению с массивом COBE SST2, а также занижено количество Эль-Ниньо ВТ-типа на 23,8% по сравнению с HadISST и на 20% — по сравнению с COBE SST2. Сравнение выделенных событий Эль-Ниньо и Ла-Нинья в массивах COBE SST2 и HadISST показало возможность практически равноценного использования обоих массивов для дальнейшего изучения этих явлений явлений.
Ключевые слова:
Ла-Нинья, Эль-Ниньо, температура поверхности океана, Тихий океан, классификация событий
Скачивания
Данные скачивания пока недоступны.
Библиографические ссылки
Ashok, K., Behera, S. K., Rao, S. A., Weng, H., Yamagata T. (2007). El Nino Modoki and its possible teleconnection. Journal of Geophysical Research, 112, C11007. https://doi.org/10.1029/2006JC003798
Capotondi, A., Wittenberg, A. T., Newman, M., Di Lorenzo, E., Yu, J.-Y., Braconnot, P., Cole, J., Dewitte, B., Giese, B., Guilyardi, E., Jin, F.-F., Karnauskas, K., Kirtman, B., Lee, T., Schneider, N., Xue, Y., Yeh, S.-W. (2015). Understanding ENSO diversity. Bull. Amer. Meteor. Soc., 96, 921–938. https://doi.org/10.1175/BAMS-D-13-00117.1
Diamond, M. S., Bennartz, R. (2015). Occurrence and trends of eastern and central Pacific El Niño in different reconstructed SST data sets. Geophysical Research Letters, 42, 375–381. https://doi.org/10.1002/2015GL066469
Enfield, D. B., Mestas-Nunez, A. M. (1999). Multiscale Variabilities in Global Sea Surface Temperatures and Their Relationships with Tropospheric Climate Patterns. Journal of Climate, 12, 2719–2733. https://doi.org/10.1175/1520-0442(1999)012<2719:MVIGSS>2.0.CO;2
Folland, C. K., Parker, E. (1995). Correction of instrumental biases in historical sea surface temperature data. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 121, 319–367. https://doi.org/10.1002/qj.49712152206
Giese, B. S., Slowey, N. C., Ray, S., Compo, G. P., Sardeshmukh, P. D., Carton, J. A., Whitaker, J. S. (2010). The 1918/19 El Niño. Bull. Amer. Meteor. Soc., 91, 177–183. https://doi.org/10.1175/2009BAMS2903.1
Glantz, M. H. (2015). Shades of Chaos: Lessons Learned About Lessons Learned About Forecasting El Nino and Its Impacts. Int. J. Disaster Risk Sci., 6, 94–103. https://doi.org/10.1007/s13753-015-0045-6
Goddard, L., Dilley, M. (2005). El Niño: Catastrophe or opportunity. Journal of Climate, 18, 651–665. https://doi.org/10.1175/JCLI-3277.1
Hirahara, S., Ishii, M., 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
Huang, B., Thorne, P. W., Banzon, V. F., Boyer, T., Chepurin, G., Lawrimore, J. H., Menne, M. J., Smith, T. M., Vose, R. S., Zhang, H.-M. (2017). Extended Reconstructed Sea Surface Temperature version 5 (ERSSTv5), Upgrades, validations, and intercomparisons. Journal of Climate, 30, 8179–8205. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-16-0836.1
Ishii, M., Shouji, A., Sugimoto, S., Matsumoto, T. (2005). Objective Analyses of Sea-Surface Temperature and Marine Meteorological Variables for the 20th Century using ICOADS and the Kobe Collection. Int. J. Climatol., 25, 865–879. https://doi.org/10.1002/joc.1169
Kao, H. Y., Yu, J. Y. (2009). Contrasting eastern Pacific and central Pacific types of ENSO. Journal of Climate, 22, 615–632. https://doi.org/10.1175/2008JCLI2309.1
Kug, J. S., Jin, F. F., An, S. I. (2009). Two types of El Nino events: Cold tongue El Nino and warm pool El Nino. Journal of Climate, 22, 1499–1515. https://doi.org/10.1175/2008JCLI2624.1
Laken, B., Calogovic, J. (2013). Composite analysis with Monte Carlo methods: an example with cosmic rays and clouds. Journal of Space Weather and Space Climate, 3, A29. https://doi.org/10.1051/swsc/2013051
Lee, T., McPhaden, M. J. (2010). Increasing intensity of El Nino in the central-equatorial Pacific. Geophysical Research Letters, 37, L14603. https://doi.org/10.1029/2010GL044007
Lubkov, A. S., Voskresenskaya, E. N., Marchukova, O. V. (2017). Modern classification of El Nino and comparison of the corresponding climate responses. Sistemy kontrolia okruzhaiushchei sredy, 7(27), 94–100. (In Russian)
McPhaden, M. J., Busalacchi, A. J., Cheney, R., Donguy, J. R., Gage, K. S., Halpern, D., Ji, M., Julian, P., Meyers, G., Mitchum, G. T. (1998). The Tropical Ocean-Global Atmosphere (TOGA) observing system: A decade of progress. Journal of Geophysical Research, 103, 169–240. https://doi.org/10.1029/97jc02906
McPhaden, M. J. (1995). The Tropical Atmosphere Ocean (TAO) Array is Completed. Bulletin of the American Meteorological Society, 76(5), 739–741. https://doi.org/10.1175/1520-0477-76.5.739
Pascolini-Campbell, M., Zanchettin, D., Bothe, O., Timmreck, C., Matei, D., Jungclaus, J. H., Graf, H.-E. (2015). Toward a record of central Pacific El Niño events since 1880. Theoretical and Applied Climatology, 119, 379–389. https://doi.org/10.1007/s00704-014-1114-2
Philander, S. G. (1990). El Niño, La Niña and the Southern Oscillation. CA, San Diego: Academic Press.
Rayner, N. A., Parker, D. E., Horton, E. B., Folland, C. K. Alexander, L. V., Rowell, D. P., Kent, E. C., Kaplan, A. (2003). Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century. Journal of Geophysical Research, 108(D14), 4407. https://doi.org/10.1029/2002JD002670
Ren, R. C., Rao, J., Wu, G. X., Cai, M. (2017). Tracking the delayed response of the northern winter strat-osphere to ENSO using multi reanalyses and model simulations. Climate Dynamics, 48, 2859–2879. https://doi.org/10.1007/s00382-016-3238-9
Reynolds, R. W., Rayner, N. A., Smith, T. M., Stokes, D. C., Wang, W. (2002). An improved in situ and satellite SST analysis for climate. Journal of Climate, 15, 1609–1625. https://doi.org/10.1175/1520-0442(2002)015,1609:AIISAS.2.0.CO;2
Reynolds, R. W., Smith, T. M., Liu, C., Chelton, D. B., Casey, K. S., Schlax, M. G. (2007). Daily High-Reso-lution-Blended Analyses for Sea Surface Temperature. Journal of Climate, 20, 5473–5496. https://doi.org/10.1175/2007JCLI1824.1
Singh, A., Delcroix, T., Cravatte, S. (2011). Contrasting the flavors of El Nino — Southern Oscillation using sea surface salinity observations. Journal of Geophysical Research, 116, 148–227. https://doi.org/10.1029/2010JC006862
Smith, T. M., Reynolds, R. W., Peterson, T. C., Lawrimore, J. (2008). Improvements to NOAA’s historical merged land–ocean surface temperature analysis (1880–2006). Journal of Climate, 21, 2283–2296. https://doi.org/10.1175/2007jcli2100.1
Smith, T. M., Reynolds, R. W. (2003). Extended reconstruction of global sea surface temperature based on COADS data (1854–1997). Journal of Climate, 16, 1495–1510. https://doi.org/10.1175/1520-0442-16.10.1495
Smith, T. M., Reynolds, R. W., Livezey, R. E., Stokes, D. C. (1996). Reconstruction of historical sea surface temperatures using empirical orthogonal functions. Journal of Climate, 9, 1403–1420. https://doi.org/10.1175/1520-0442(1996)009<1403:ROHSST>2.0.CO;2
Takahashi, K., Montecinos, A., Goubanova, K., Dewitte, B. (2011). ENSO regimes: reinterpreting the canonical and Modoki El Niño. Geophys. Res. Lett., 38, L10704. https://doi.org/10.1029/2011GL047364
van den Dool, H. M., Saha, S., Johansson, A. (2000). Empirical orthogonal teleconnections. Journal of Climate, 13, 1421–1435. https://doi.org/10.1175/1520-0442(2000)013<1421:EOT>2.0.CO;2
Voskresenskaya, E. N., Marchukova, O. V. (2017). Spatial classification of La Nina events. Izvestiya, Atmospheric and Oceanic Physics, 53, 111–119. https://doi.org/10.1134/S0001433817010133
Woodruff, S. D., Worley, S. J., Lubker, S. J., Ji, Z., Freeman, J. E., Berry, D. I., Brohan, P., Kent, E. C., Reynolds, R. W., Smith, S. R., Wilkinson, C. (2011). ICOADS release 2.5: Extensions and enhancements to the surface marine meteorological archive. The International Journal of Climatology, 31, 951–967. https://doi.org/10.1002/joc.2103
Yeh, S.-W., Kug, J.-S., Dewitte, B., Kwon, M.-H., Kirtman, B. P., Jin F.-F. (2009). El Niño in a changing climate. Nature, 461, 511–514. https://doi.org/10.1038/nature08316
Yu, J.-Y., Kim, S. T. (2013). Identifying the Types of Major El Niño Events since 1870. International Journal of Climatology, 33, 2105–2112. https://doi.org/10.1002/joc.3575
Yuan, Y., 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, W., Wang, L., Xiang, B., Qi, L., 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
Zheleznova, I. V., Gushchina, D. Yu. (2016). Circulation anomalies in the atmospheric centers of action during the Eastern Pacific and Central Pacific El Niño. Russian Meteorology and Hydrology, 41, 760–769. https://doi.org/10.3103/S1068373916110030
Загрузки
Опубликован
29.05.2020
Как цитировать
Марчукова, О. В., Лубков, А. С. . и Воскресенская, Е. Н. (2020) «Качество воспроизведения событий Эль-Ниньо и Ла-Нинья по разным массивам реконструированных данных температуры поверхности океана», Вестник Санкт-Петербургского университета. Науки о Земле, 65(1). doi: 10.21638/spbu07.2020.106.
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.
