Арктическая дипольная аномалия - Arctic dipole anomaly

В Арктическая дипольная аномалия представляет собой картину давления, характеризующуюся высоким давлением в арктических регионах Северная Америка и низкое давление на Евразия.[1] Этот шаблон иногда заменяет Арктическое колебание и Североатлантическое колебание.[2] Впервые это наблюдалось в первом десятилетии 2000-х годов и, возможно, связано с недавним изменение климата.[3] Арктический диполь пропускает больше южных ветров в Северный Ледовитый океан, что приводит к увеличению таяние льда.[1] Событие лета 2007 г. сыграло важную роль в рекордно малой протяженности морского льда, зафиксированной в сентябре.[2] Арктический диполь также был связан с изменениями в моделях арктической циркуляции, которые вызывают более сухие зимы в Северной Европе, но более влажные зимы в Южной Европе и более холодные зимы в Восточной Азии, Европе и восточной половине Северной Америки.[2]

Описание

В 1990-х и начале 2000-х годов многие исследования экспорта морского льда из Арктики были сосредоточены на колебаниях Арктики и Северной Атлантики как основных движущих силах экспорта.[4][5][6][7][8] Однако другие исследования, например, Ватанабэ и Хасуми[9] и Винье,[10] предположил, что колебания в Арктике и Северной Атлантике не всегда объясняют изменчивость выноса морского льда.

В 2006 году Биньи Ву, Цзя Ван и Джон Уолш официально предложили арктическую дипольную аномалию. NCEP / NCAR повторный анализ наборы данных за 1960–2002 гг.[11] Он определяется как пространственное распределение второго ведущего эмпирические ортогональные функции режим ежемесячного среднее давление на уровне моря к северу от 70 ° с.ш., где первая ведущая мода соответствует арктическому колебанию. При определении для зимнего сезона (с октября по март) первая ведущая мода (арктические колебания) составляет 61% от общей дисперсии, а вторая ведущая мода (арктическая дипольная аномалия) составляет 13%.

В то время как арктические колебания имеют кольцевую структуру с центром и охватывают всю Арктику,[12] Арктическая дипольная аномалия имеет два полюса противоположного знака: один над Канадский арктический архипелаг и северный Гренландия, другой над Кара и Лаптев моря.[11] Такая дипольная структура приводит к градиенту давления с нулевым изоплета ориентированный из Берингов пролив, через Арктику в Гренландия и Баренц моря. В результате аномальные ветры обычно 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

Хотя арктические колебания ответственны за большую часть общей дисперсии среднего давления на уровне моря над Арктикой, аномалии меридиональных ветров, возникающие в результате пространственной структуры арктической дипольной аномалии, делают ее основной движущей силой изменчивости арктического моря. экспорт льда.[13] Во время положительной фазы арктической дипольной аномалии аномальные ветры вытесняют морской лед из центральной части Арктики через океан. Пролив Фрама и в Гренландское море через Трансполярный дрейфовый поток. Напротив, во время отрицательной фазы аномальные ветры уменьшают вынос морского льда через пролив Фрама. Это поддерживается Ватанабэ. и другие.,[13] а также Ван и другие.,[14] которые показывают, что экспорт морского льда увеличивается во время положительной фазы арктической дипольной аномалии, тогда как экспорт уменьшается во время отрицательной фазы.

Однако нельзя игнорировать арктическую осцилляцию, рассматривая экспорт морского льда из Арктики. Сама по себе циркуляция, связанная с положительной фазой арктического колебания, приводит к увеличению выноса морского льда, в то время как отрицательная фаза арктического колебания связана с уменьшением выноса арктического морского льда.[6][8] При рассмотрении экспорта морского льда в связи с арктической дипольной аномалией, арктические колебания определяют знак доминирующей аномалии среднего давления на уровне моря, в то время как арктическая дипольная аномалия определяет местоположение доминирующей аномалии среднего давления на уровне моря (над Канадским Арктическим архипелагом). и северной Гренландии, или над Карским морями и морями Лаптевых). Следовательно, в то время как арктическая дипольная аномалия определяет, будет ли общий экспорт морского льда стимулироваться или ограничиваться, арктические колебания будут либо усиливать, либо уменьшать влияние арктической дипольной аномалии.[13]

Связь с экстремальными летними ледовыми минимумами

Было высказано предположение, что арктическая дипольная аномалия 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 другие.[14] предполагают, что в дополнение к аномальным ветрам, вытесняющим морской лед из Арктики через пролив Фрама, положительная фаза аномалий арктических диполей может также увеличить поток относительно теплых вод из северной части Тихого океана через Берингов пролив в Арктический океан. Более теплые воды, в дополнение к увеличению экспорта морского льда, могут привести к уменьшению площади морского льда. Дополнительно, предварительная подготовка морского льда за предыдущие зимние и летние сезоны, а также многодекадные тренды играют роль в определении минимальной протяженности морского льда для данного года.[14]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ а б «Быстрая потеря льда продолжается до июня». Новости и аналитика Arctic Sea Ice. Национальный центр данных по снегу и льду. 6 июля 2010 г.
  2. ^ а б c Мастерс, Джефф. «Климат меняется: возникает Арктический диполь». Weather Underground. WunderBlog Джеффа Мастерс. Получено 18 ноября 2010.
  3. ^ Чжан, Сяндун; Асгейр Сортеберг; Чжан Цзин; Рюдигер Гердес; Хосефино К. Комизо (18 ноября 2008 г.). «Последние радикальные сдвиги в атмосферной циркуляции и быстрые изменения в климатической системе Арктики». Письма о геофизических исследованиях. 35 (L22701): 7. Bibcode:2008GeoRL..3522701Z. Дои:10.1029 / 2008GL035607. Получено 18 ноября 2010.
  4. ^ Квок, Р. (2000). «Последние изменения в движении морского льда в Северном Ледовитом океане, связанные с Североатлантическим колебанием». Geophys. Res. Латыш. 27 (6): 775–8. Bibcode:2000GeoRL..27..775K. Дои:10.1029 / 1999GL002382.
  5. ^ Kwok, R .; Ротрок, Д.А. (1999). «Изменчивость ледяного потока в проливе Фрама и североатлантическое колебание». J. Geophys. Res. 104 (C3): 5177–89. Bibcode:1999JGR ... 104,5177K. Дои:10.1029 / 1998JC900103.
  6. ^ а б Rigor, I.G .; Wallace, J.M .; Колония, Р.Л. (2002). «Реакция морского льда на арктическое колебание». Дж. Клим. 15 (18): 2648–63. Bibcode:2002JCli ... 15.2648R. Дои:10.1175 / 1520-0442 (2002) 015 <2648: РОЗИТТ> 2.0.CO; 2.
  7. ^ Wang, J .; Икеда, М. (2000). «Колебание Арктики и Колебание морского льда в Арктике». Geophys. Res. Латыш. 27 (9): 1287–90. Bibcode:2000GeoRL..27.1287W. Дои:10.1029 / 1999GL002389.
  8. ^ а б Чжан, X .; Ikeda, M .; Уолш, Дж. Э. (2003). «Изменения арктического морского льда и пресной воды, вызванные ведущим атмосферным режимом в связанной модели морского льда и океана». Дж. Клим. 16 (13): 2159–77. Bibcode:2003JCli ... 16.2159Z. Дои:10.1175/2758.1.
  9. ^ Watanabe, E .; Хасуми, Х. (2005). «Реакция морского льда Арктики на колебания напряжения ветра». J. Geophys. Res. 110 (C11): C11007. Bibcode:2005JGRC..11011007W. Дои:10.1029 / 2004JC002678.
  10. ^ Винье, Т. (2001). "Потоки льда в проливе Фрама и атмосферная циркуляция: 1950–2000 гг.". Дж. Клим. 14 (16): 3508–17. Bibcode:2001JCli ... 14.3508V. Дои:10.1175 / 1520-0442 (2001) 014 <3508: FSIFAA> 2.0.CO; 2.
  11. ^ а б c Wu, B .; Wang, J .; Уолш, Дж. Э. (2006). «Дипольная аномалия в зимней арктической атмосфере и ее связь с движением морского льда». Дж. Клим. 19 (2): 210–225. Bibcode:2006JCli ... 19..210 Вт. Дои:10.1175 / JCLI3619.1.
  12. ^ Thompson, D .; Уоллес, Дж. М. (1998). «Сигнатура арктического колебания в зимних полях геопотенциальной высоты и температуры». Geophys. Res. Латыш. 25 (9): 1297–1300. Bibcode:1998GeoRL..25.1297T. Дои:10.1029 / 98GL00950.
  13. ^ а б c Watanabe, E .; Wang, J .; Суми, А .; Хасуми, Х. (2006). «Арктическая дипольная аномалия и ее вклад в экспорт морского льда из Северного Ледовитого океана в ХХ веке». Geophys. Res. Латыш. 33 (23): L23703. Bibcode:2006GeoRL..3323703W. Дои:10.1029 / 2006GL028112.
  14. ^ а б c d Wang, J .; Zhang, J .; Watanabe, E .; Ikeda, M .; Мизобата, К .; Walsh, J.E .; Bai, X .; Ву Б. (2009). «Является ли дипольная аномалия основным фактором рекордно низкой протяженности морского льда в Арктике летом?» (PDF). Geophys. Res. Латыш. 36 (5): L05706. Bibcode:2009GeoRL..36.5706W. Дои:10.1029 / 2008GL036706.

внешние ссылки