Sinan tarafından yazılan gönderiler

Kuzey Atlantik Salınımının Sonbahar Alt Mevsimsel Değişkenliğinde Ekstratropikal Hava-Deniz Etkileşiminin Rolü devamı

Veri ve teşhis yöntemi

Bu çalışmada, atmosferik veriler 35 yıllık (1982–2016) 1.5 ° × 1.5 ° enlem-boylam ızgaralı günlük (1200 UTC) rüzgar, sıcaklık, sabit basınç seviyelerinde jeopotansiyel yükseklik, 10 m rüzgar bileşenleri ve yüzey ısısından oluşmaktadır. Avrupa Orta Menzilli Hava Tahminleri Merkezi tarafından üretilen ERA-Ara veri setinden gelen akışlar 2011 . NOAA Optimum İnterpolasyon (OI) SST, sürüm 2 (V2), veri setinden (2002 ) 1 ° × 1 ° yatay çözünürlüğe sahip günlük SST verileri de kullanılır. Okyanus yüzeyi akıntı verileri, NCEP Küresel Okyanus Veri Asimilasyon Sisteminden (GODAS) alınmıştır. Karışık katman derinliği verileri, Okyanus Karışık Katman Derinliği Klimatoloji Veri Kümesinden tahmin edilmektedir ( 2004). Woods Hole Oşinografi Kurumu Nesnel Olarak Analiz Edilen Hava-Deniz Akıları (OAFlux) veri setinden ( 2007 ) alınan yüzey ısı akıları da sonuçların sağlamlığını garanti etmek için test edilir.

Hem atmosferin hem de okyanusun sezon altı değişkenliğini analiz etmek için, yıllık ortalama artı günlük klimatolojinin ilk dört Fourier harmoniği olarak tanımlanan ortalama mevsimsel döngü kaldırılarak bu makalede tüm alanların günlük anormallik verileri kullanılmıştır. Sinoptik ve düşük frekanslı girdapların rollerini araştırmak için anormal alanlar, sırasıyla 10 günden daha kısa ve daha uzun zaman ölçeklerinde değişkenliği temsil eden yüksek ve düşük frekanslı bileşenlere bölünmüştür. Bu frekans bölümü, 35 yıl boyunca her mevsim rüzgar ve sıcaklığın girdap bileşenine uygulanan 41 ağırlığa ( 1989 ) sahip 10 günlük kesintili Lanczos filtresi kullanır . Eylül – Kasım (SON) ve Aralık – Şubat (DJF) alanları, tüm dönem boyunca böyle bir filtreleme yapıldıktan sonra korunur.

Bu çalışmada NAO'nun uzamsal modeli, Kuzey Atlantik sektörü (90 ° B – 40 ° D, 20 ° –90) için 1000 hPa'da (Z1000) aylık ortalama jeopotansiyel yüksekliğin önde gelen ampirik ortogonal fonksiyonu (EOF) ile temsil edilmektedir. ° N) (2010) kullanılan yöntemde olduğu gibi . Bu çalışmadaki sonuçlar, farklı alt troposferik sirkülasyon değişkenlerine (örneğin, SLP veya bölgesel rüzgar) dayalı NAO modelinin tanımına duyarsızdır. EOF analizi için, veri alanları, Kuzey Kutbu'na doğru alanın azalmasını hesaba katmak için uygun şekilde ağırlıklandırılır ( 1982 ). Günlük NAO endeksleri, günlük Z1000 anormalliklerinin NAO modeline yansıtılmasıyla hesaplanır.

Okyanus ve atmosfer arasındaki iki yönlü etkileşimi araştırmak için, biri NAO zirvesinden 20 gün önce, diğeri NAO'dan sonra olmak üzere, günlük SST anormalliklerini iki tipik NAO ile ilişkili SST anormallik modeline yansıtarak iki SST endeksi üretilir. 3 gün zirve. Bu nedenle etkileşimler, bu SST endekslerine karşı temel atmosferik ve okyanus alanlarının öncü-gecikme regresyonları ve bileşiklerinin yürütülmesi yoluyla araştırılır. Bileşik analiz için, SST indeksinin güçlü pozitif fazı, normalize edilmiş SST indeksinin birden büyük olduğu dönem olarak tanımlanır. Bu çalışmada, SST ve NAO endeksleri her zaman SON dönemine odaklanırken, gecikmeli regresyonlar ve bileşikler 11 Ağustos - 20 Aralık tarihlerine dayanmaktadır.

Bu çalışmada baroclinicity maksimum Eady büyüme oranının 850 hPa ile temsil edilir σ _BI olarak hesaplanır, (1990) : σ _{BI =} 0.31 ( f / N ) (∂ U / ∂ z ), f Coriolis parametresidir, N Brunt – Vӓisӓlӓ frekansıdır, U yatay rüzgar hızıdır ve z geometrik yüksekliktir. Anomali altta yatan SST ile ilişkili anormal dalga faaliyetleri evrimini incelemek için, geçici e vektörleri. (1983)ve yerel sonlu genlik dalga aktivitesi (LWA) teşhisi, (2016) (2015) da bu çalışmada kullanılmaktadır. E = ( υ ′ ² - u ′ ² , - u ′ υ ′) olarak hesaplanan geçici E vektörü, tarafından tanımlanan yüksek frekanslı E vektörünün yatay bileşenlerine karşılık gelir . (1983). Vektör, sinoptik girdaplar tarafından etkili bir momentum akışı olarak yorumlanabilir ve yatay sapması, arka plandaki bölgesel akışı zorlayabilir. LWA, dinamik bir alanın dalgalılığını (bu çalışmada 300-hPa potansiyel vortisite) ölçer ve sonlu genlikli dalga aktivitesinin uzunlamasına dağılımını verir. Orta enlem atmosferik engellemenin objektif bir teşhisidir ve engelleme yüksekliğinin özelliklerini iyi bir şekilde yakalayabilir 2015 2018 ). Bu çalışmada, LWA her boylamda klimatolojik medyan değerinden olağandışı bir şekilde daha büyükse (2017) .

Devamını okumak için tıklayınız

Kuzey Atlantik Salınımının Sonbahar Alt Mevsimsel Değişkenliğinde Ekstratropikal Hava-Deniz Etkileşiminin Rolü

Kış aylarında Kuzey Atlantik Salınımının (NAO) sezon altı değişkenliğindeki iç girdap-ortalama akış geri bildiriminin anlaşılmasında önemli ilerleme kaydedilmiştir.

Günlük atmosferik ve okyanusal yeniden analiz verilerini kullanan bu çalışma, günlük deniz yüzeyi sıcaklığı (SST) değişkenliğinin daha aktif olduğu ve girdap-ortalama akış etkileşimlerinin hala geçerli olduğu sonbahar mevsiminde NAO değişkenliğinde doğa dışı hava-deniz etkileşiminin rolünü vurgulamaktadır.

Analizimiz, Körfez Akıntısı'nda soğuk bir anomali ve Körfez Akıntısı'nın güneyinde ve kuzey Avrupa'nın batı kıyılarında iki sıcak anomali ile işaretlenen, Kuzey Atlantik Okyanusu'ndaki at nalı benzeri bir SST tripolar modelinin, neredeyse bir girdap aracılı süreçler yoluyla barotropik NAO benzeri atmosferik yanıt.

Kuzey Atlantik'teki ilk güneybatı-kuzeydoğu üç kutuplu jeopotansiyel anomalisi, bu at nalı benzeri SST anomali üçlüsünü zorlar. Daha sonra, yüzey ısı akışı değişimi yoluyla SST anomalileri, alt troposferik sıcaklığın uzamsal modellerini ve dolayısıyla baroklinisite anomalilerini değiştirir, bu da orta enlem baroklinisitesinin kutba doğru kayması ve baroklinliği 70 ° N'ye düşürmesiyle ortaya çıkar. Alt düzey baroklinisitenin bu tür değişikliklerine yanıt olarak, anormal sinoptik girdap oluşumu, girdap kinetik enerjisi ve orta enlemlerdeki girdap momentum zorlaması, tümü kutuplara doğru kayar. Bu arada, yüksek enlemlerde 10-30 günlük düşük frekanslı antisiklonik dalga aktiviteleri önemli ölçüde azalır.

Giriş

Kuzey Atlantik Okyanusu'ndaki mevsim altı atmosferik değişkenliğin baskın modu olan Kuzey Atlantik Salınımı (NAO), Arktik ve Atlantik subtropikleri arasındaki deniz seviyesi basıncının (SLP) salınımını tanımlar . NAO anormalliklerinin varyasyonuna genellikle Kuzey Atlantik boyunca ve ayrıca Avrupa ve Doğu Amerika'da fırtınalılık, rüzgar hızları, yüzey hava sıcaklığı ve yağıştaki değişiklikler eşlik eder . Gözlemsel çalışmalar, NAO'nun kalıcılığının esas olarak sinoptik girdap zorlaması ve ortalama akış anomalileri arasındaki doğrusal olmayan pozitif geri bildirimle sağlandığını ileri sürmüştür ve NAO'nun faz geçişi genellikle dalga kırma süreçleriyle ilişkilendirilir

Dahili girdap-ortalama akış geribildirimi ve dalga kırma süreçlerinin yanı sıra, tropikal olmayan hava-deniz etkileşimleri de NAO'nun sezon altı değişkenliğinde rol oynayabilir . Önceki birçok çalışma, Kuzey Atlantik'teki tropikal olmayan hava-deniz etkileşimlerinin atmosferik sürüş etkisinin hakim olduğunu ileri sürmüştü Ekman ısı transferi ve yüzey türbülanslı ısı akışları yoluyla pozitif NAO anomalileri, önemli tripolar deniz yüzeyi sıcaklığı (SST) anomali modelini tetikleyebilir subpolar ve subtropikal Kuzey Atlantik'te bölgesel olarak yönlendirilmiş soğuk anomaliler ve orta enlemlerde sıcak anomaliler ile işaretlenmiştir. Bununla birlikte, temelde yatan SST anomalilerinin, özellikle sezon altı zaman ölçeğinde, Kuzey Atlantik'teki atmosferik değişkenliği nasıl etkilediği belirsizliğini koruyor. Yukarı okyanusun iyi karışmış katmanının büyük ısı kapasitesi nedeniyle, okyanusal bir termal sinyal aylarca sürebilir ve bu da üstteki atmosferin kalıcı bir termal zorlamasına izin verir (örneğin, Kuzey Atlantik SST anormalliklerinin NAO üzerindeki etkisi.

Modelleme çalışmaları, okyanusal frontal bölgelerdeki kuvvetli meridyen gradyanlı SST anomalisinin, girdaplı jet ve dairesel mod değişkenliğini etkileyebileceğini ileri sürmüştür ya yüzey enerji akıları ve Ekman akımları veya girdap aracılı süreçler aracılığıyla. Bununla birlikte, sayısal çalışmalar, muhtemelen farklı deney tasarımları, ilk atmosferik koşullar, arka plan durumları ve hatta farklı girdap-ortalama akış etkileşimleri nedeniyle belirli SST anormalliklerine çeşitli atmosferik yanıtlar göstermektedir . Mevcut gözlemsel yüksek frekanslı verilerin uzunluğundan muzdarip olan SST'nin üstteki atmosfer üzerindeki etkisi gözlemsel kanıtlardan yoksundur. Haftalık atmosferik ve okyanus yeniden analiz verilerini kullanarak, (2004) ilk olarak, Gulf Stream bölgesindeki SST anormalliklerinin sezon altı zaman ölçeğinde kış NAO benzeri atmosferik tepkiyi heyecanlandırmada önemli bir rol oynayabileceğini tartışmışlardır. (2016) ayrıca günlük ortalama yeniden analiz verilerini kullandı ve sonuçlarını , Gulf Stream SST cephesinden gelen anormal sıcak havanın kutuplara ve yukarıya doğru ilerlemesinin kış NAO anormalliklerini oluşturmada anahtar süreçler olduğunu göstererek destekledi .

Tropikal olmayan hava-deniz etkileşimleri üzerine yapılan bu gözlemsel ve modelleme çalışmalarının çoğu, esas olarak SST değişkenliği üzerindeki atmosferin etkisinin en güçlü olduğu ve orta enlem girdap-ortalama akış etkileşimlerinin en güçlü olduğu kış mevsimine odaklanmıştır. Yılın geri kalanında hava-deniz etkileşiminin örüntüsü hakkında daha az şey bilinmektedir. Özellikle geçiş mevsiminde (örneğin sonbahar), günlük SST değişkenliği kışın olduğundan daha aktiftir .

Bu arada, atmosferik iç değişkenlik azalır, ancak girdap-ortalama akış etkileşimleri hala geçerlidir . Tarafından önerilen , SST'nin sonbahardaki bilgisi büyük olasılıkla genişletilmiş menzilli tahminlere yardımcı olacaktır. Bu nedenle, sonbaharda Kuzey Atlantik üzerindeki günlük SST değişiminin üstteki atmosferik dolaşımı nasıl etkilediğine dair fiziksel süreçleri incelemek, NAO değişkenliğini anlamak ve genişletilmiş aralıklı iklim tahmini becerisini geliştirmek için büyük önem taşımaktadır.

Günlük atmosferik ve okyanusal yeniden analiz verilerini kullanan bu çalışma, sonbahar boyunca NAO'nun mevsim altı değişkenliğinde tropikal hava-deniz etkileşiminin rolünü vurgulamaktadır. Belirli bir at nalı benzeri SST modelinin girdap aracılı süreçler yoluyla önemli bir NAO benzeri atmosferik tepkiye yol açabileceğini gösteriyoruz. Bu yazının yapısı aşağıdaki gibidir. Bölüm 2 , veri kümesinin ve teşhis yönteminin bir açıklamasıdır. İklimsel SST değişkenliği ve girdap istatistiklerinin özellikleri 3. bölümde incelenmiştir . Sonbahar boyunca sezon altı zaman ölçeğinde gözlemlenen SST-NAO etkileşimleri 4. bölümde incelenmiştir . Sonbahar boyunca günlük SST anomalilerinin NAO'yu etkilediği ayrıntılı süreçler aşağıda açıklanmıştır.Bölüm 5 . Sonuçların bir özeti ve tartışması 6. bölümde sunulmaktadır .

Devamı okumak için Tıklayınız

93 harbi yazdı:

Arkadaşlar biri yanıtlayabilir mi Mersinde bu sonbahar ekim -kasım ayları nasıl geçecek

Tahmin gelecek siteye okumayı ve öğrenmeyi sevenler için çok faydalı konular ekliyorum konuların en sonunda amatör bir meteorolog olabilirsiniz

17.09.2020

GFS

AKŞAM GÜNCELLEMESİ

İKİNCİ YARI

Z500hpa

http://images.meteociel.fr/im/4287/anim_nvx5.gif

850hpa

http://images.meteociel.fr/im/9342/anim_fvy9.gif

YAĞIŞ

http://images.meteociel.fr/im/7479/anim_fof0.gif

Gözlemlenen korelasyonlar

Aylık değişkenlik

Görüntülenen Şek. 3a nonseasonal SLA aylık zaman serisi _MS ve T _AMOC 26.5 ° K de. Aralarındaki sıfır gecikme korelasyonu −0.4'tür ve bu% 95 güvenlikle anlamlıdır ( Tablo 1 ). Ortalamadan daha zayıf olan AMOC aktarımı, ortalamanın üzerindeki SLA _MS ile ilişkilidir . Bu AMOC ve SLA hem çok büyük anomaliler için özellikle geçerlidir _MS 2009/10 döneminde gözlemledik. AMOC'nin Aralık 2008'de yaklaşık 21 Sv'den Ocak 2010'da yaklaşık 9 Sv'ye ve ardından Aralık 2010'da güçlü bir düşüşe Akdeniz'de 8 cm'nin üzerinde rekor düzeyde yüksek deniz seviyesi anormallikleri eşlik etti. Bu, NAO endeksi de güçlü bir şekilde negatif hale geldiğinde oldu (Şekil 3b ). NAO, ama daha küçük değişikliklerle negatif ilişkili Benzer olaylar T _AMOC ve SLA _MS 2012 ve 2013 yılında tekrarlandı.

Tablo 1.

Akdeniz'de ortalama mevsim dışı deniz seviyesi (SLA _MS ), aylık istasyon bazlı NAO endeksleri ve 26,5 ° N'de meridyen nakliyeleri arasındaki korelasyon katsayıları : T _AMOC , T _FC , T _EK , T _UMO , T _UNADW ve T _LNADW . Yıllar arası sinyallerin kaldırıldığı zaman serileri arasındaki korelasyon katsayıları parantez içinde gösterilmiştir. Korelasyon için% 95 önem seviyesi

Daha önce de belirtildiği gibi, Akdeniz seviyesi ile T _AMOC arasındaki korelasyon , bazı iç bölgeler haricinde, Akdeniz genelinde neredeyse havza genişliğindedir ( Şekil 2 ). Korelasyonun esas olarak 26.5 ° N'de SLA _MS ve Ekman taşınması arasındaki yüksek ters korelasyon nedeniyle önemli olduğu görülmektedir ( r = −0.52; Tablo 1 ): T _EK'nin pozitif (kuzeye doğru) anomalileri SLA'nın negatif anomalileri ile ilişkilidir. _MS ve tersi. T _EK değişkenliği26,5 ° K sıcaklık, Kuzey Atlantik üzerindeki rüzgarlardaki büyük ölçekli değişkenliğin bir parçasıdır. Bu büyük ölçekli değişkenlik, aylık T _EK ve NAO endeksleri arasındaki yüksek korelasyonu ( r = 0.77) açıklayan NAO tarafından modüle edilmektedir ( Tablo 1 ). Muhtemelen T _EK ile bağlantısı nedeniyle , NAO, daha uzun zaman ölçekleri için daha önce bildirilen T _AMOC ( r = 0.43) ile önemli ölçüde ilişkilidir.

SLA arasında gözlenen ilişki olmadığını araştırmak için _MS ve T _EK 2004-17 önceki dönemler için, biz göre, (i) uydu altimetre SLA kayıt tutan _MS için T _EK 1993-2017 içinde ERA-Geçici gelen ve (ii) gelgit Marsilya (1900-2010) ve Trieste (1927-2010) de kayıtları ölçmek T _EK ERA-20C (1900-2010) adlı.

Aylık SLA _MS ve T _EK zaman serileri arasındaki korelasyon −0.43'tür ( Şekil 4a ). Dalgacık koheransı ( Şekil 4b ), ilişkinin durağan olmadığını ancak zamana ve frekansa bağlı olduğunu göstermektedir. SLA _MS arasındaki ilişkive T _EK , zaman serilerinin çoğu frekansta değiştiği 2005'ten sonra güçlenir. Zaman serileri, ağırlıklı olarak sola yönelik oklarla gösterilen, fazın dışına çıkmaktadır.

Daha uzun gelgit ölçer kayıtları ile T _EK (gösterilmemiştir) arasındaki korelasyon , Marsilya için -0.21 ve Trieste için -0.22'dir ve% 95 güven aralığında anlamlıdır. Korelasyon katsayısındaki azalma, daha uzun zaman serileri (daha fazla serbestlik derecesi), havza ortalamalı Akdeniz seviyesi için Marsilya ve Trieste gelgit ölçer kayıtlarının sınırlı temsil edilebilirliğinden kaynaklanmaktadır (gelgit ölçer kayıtları ile altimetre SLA _MS arasındaki korelasyon)1993-2017'de Marsilya için 0,6 ve Trieste için 0,8'dir) ve ayrıca ERA-20C yeniden analizinden hesaplanan Ekman taşımacılığındaki belirsizlikler uydu öncesi dönem için (1979 öncesi) uydu döneminden daha büyüktür.

AMOC, T _FC ve T _UMO'nun diğer bileşenleri, SLA _MS ile ilişkilendirilmez ( Tablo 1 ). T _AMOC ile korelasyonları da T _EK ve T _AMOC (0.57) arasındaki korelasyondan daha küçüktür (sırasıyla 0.44 ve 0.42 ). Bu nedenle, mevsimsel olmayan aydan aya zaman ölçeklerinde rüzgar stresi, 26,5 ° N'deki AMOC değişkenliğinin ana faktörü gibi görünmektedir. Biz de bulmak T _UNADW ve T _LNADW de önemli ölçüde AMOC ile ilişkilidir ( r = -0.50 ve -0.89, sırasıyla; Tablo 1), bunun nedeni kuzeye doğru T _AMOC'nin toplam güneye doğru Kuzey Atlantik Derin Su taşımacılığı ile telafi edilmesidir. Bununla birlikte, T _UNADW , SLA _MS ile korelasyonlu değildir ( r = −0.01), T _LNADW ise SLA _MS ile pozitif korelasyonludur ( r = 0.46; Tablo 1 ). RAPID tarafından sağlanan orta okyanus meridyen taşımalarının, net sıfır meridyen hacim aktarımı sağlayan (ölçülmemiş) dengeleyici akışı içerdiğini hatırlıyoruz Görünüşe göre T _LNADW ve SLA _MS arasındaki korelasyonöncelikle bu telafi edici nakliye nedeniyledir. Telafi edici taşıma T _LNADW'den çıkarılırsa, SLA _MS ve T _LNADW arasındaki korelasyon _-0.21 olur. LNADW katmanı referans seviyesinin (4820 dbar) hemen üzerinde yer aldığından, dengeleyici taşımadaki değişikliklere karşı en hassas olanıdır ve bundan güçlü bir şekilde etkilenir, oysa su sütununda daha yukarıda, makaslama arasında daha fazla iptal olma eğilimindedir. ilgili ulaşım değişiklikleri ve karşıt barotropik değişiklikler. Her ne kadar , T _LNADW Rapid ölçülmeyen dengeleme taşıma içerir, bu da bağımsız bir tahmini korelasyon t _LNADWyalnızca uydu zaman değişkenli yerçekimi ölçümlerinden türetilmiştir, bu, RAPID tahminin sağlam olduğu anlamına gelir. Barotropik kompanzasyonun önemli bir kısmı Ekman nakliye varyasyonlarını dengelediği için, T _EK ve T _LNADW arasında da nispeten yüksek bir korelasyon olduğunu _unutmayın .

Yıllar arası değişkenlik

Yıllar arası sinyallerin zaman serilerinden çıkarılmasının, gözlemlenen korelasyonları önemli ölçüde etkilemediği unutulmamalıdır ( Tablo 1 ), bu da sıfır gecikme ilişkilerinin aydan aya dalgalanmaların hakim olduğunu göstermektedir.

Bununla birlikte, bu aydan aya değişikliklere ek olarak, SLA _MS'nin yıllar arası sinyalleri ile 26.5 ° N'deki meridyen taşımaları arasında gecikmeli korelasyonlar vardır ( Şekil 5 ; Tablo 2 ). Arasında maksimum korelasyon T _AMOC ve SLA _MS SLA ile -0,78 olan _MS gerisinde kalmış T _AMOC altı ay ( Şekil. 5b).

Kısa zaman ölçeklerinde AMOC değişkenliğinde Ekman bileşeninin baskın bir rol oynadığı ve esas olarak T _UMO tarafından temsil edilen jeostrofik bileşenin yıllar arası zaman ölçeklerinde daha önemli hale geldiği daha önce bildirilmişti .

Bu yıllar arası zaman ölçeklerinde, T _UMO'nun Akdeniz seviyesi ile oldukça ilişkili olduğunu görüyoruz : T _UMO ve SLA _MS arasındaki korelasyon , ikincisi 12 ay geride kaldığında maksimum -0.79'a ulaşır ( Şekil 5b). Bu ilişki, Akdeniz seviyesinin subtropikal Kuzey Atlantik'teki baroklinik değişikliklere yanıt verebileceğini ve yazının geri kalanında bu iki uzak süreci birbirine bağlayan mekanizmaları ortaya çıkarmaya çalışacağımızı gösteriyor. Yıllar arası zaman ölçeklerinde T _EK ile SLA _MS arasındaki korelasyon da 1 aylık gecikmede anlamlıdır ( r = −0.79) ve esas olarak 2010 ve 2012 / 13'teki büyük anormalliklerden kaynaklanmaktadır ( Şekil 5a ).

(a) SLA _MS (kırmızı) ve AMOC taşıma bileşenlerinin düzeltilmiş zaman serisi : T _AMOC (siyah), T _FC (noktalı siyah), T _EK (kesikli siyah) ve T _UMO (mavi). Not, Y taşıma ekseni tersine çevrilir. (b) SLA _MS ve T _AMOC (siyah), SLA _MS ve T _EK (noktalı siyah) ve SLA _MS ve T _UMO (mavi) çapraz korelasyon fonksiyonları . Tüm zaman serileri küçültüldü.

Tablo 2.

Düşük geçiş filtreli (yıllıklar arası) SLA _MS ve 26,5 ° N boyunca meridyen taşımalar arasındaki maksimum gecikmeli korelasyon katsayıları ve gecikme süreleri ( Şekil 5b'de gösterildiği gibi ): T _AMOC , T _EK ve T _UMO . Korelasyon için% 95 anlamlılık seviyesi, sıfır gecikmede 0.5 ve 12 aylık gecikmede 0.6'dır.

Ortak bir itici güç olarak rüzgar zorlaması

Aylık SLA _MS ve AMOC arasındaki korelasyonun temel olarak bu miktarlar ile 26.5 ° N'deki yerel Ekman nakliyesi ve gyre ölçekli NAO aracılığıyla ifade edilen atmosferik zorlama arasındaki ilişkiden kaynaklandığını gösterdik.

AMOC ve SLA _MS'nin değişkenliğine katkıda bulunan atmosferik sirkülasyon modellerini ortaya çıkarmak için , burada AMOC ve SLA _MS zaman serilerindeki aylık ERA-Ara SLP ve 10 m rüzgar hızı alanlarının gerilemesini sunuyoruz (mevsimsel döngüler kaldırılmıştır) ).

Görünüşe göre hem AMOC hem de SLA _MSNAO'yu anımsatan benzer çift kutuplu SLP paternleri ile ilişkilidir, bir basınç merkezi orta enlemde (Azorlar yüksekliği) ve diğeri yüksek enlem Kuzey Atlantik'te (İzlanda alçak; Şekil 6 ) bulunur. Bu, AMOC ve SLA _MS'nin her ikisinin de, en azından kısmen, büyük ölçekli atmosferik değişkenliğin aynı modu tarafından yönlendirildiğini göstermektedir. Bu desenin subtropikal lob Ancak, nota ilginç Şek. 6b daha okyanusun doğu kesiminde doğru ve daha batı Avrupa'da ortalanı

ERA-Interim'den aylık SLP ve 10 metrelik rüzgar hızının regresyon haritaları, (a) 26,5 ° N boyunca AMOC taşımacılığı ve (b) sıfır gecikmeyle Akdeniz'de deniz seviyesinde öngörülmüştür (mevsimsel döngüler kaldırılarak aylık düzleştirilmemiş değerler) .

Beklendiği gibi, SLP ve AMOC arasındaki uzamsal regresyon paterni ( Şekil 6a ) çoğunlukla SLP ve T _EK arasındaki regresyonla belirlenir (gösterilmemiştir). Orta enlemlerde (~ 40 ° K) SLP'nin artması / azalması, Kuzey Atlantik'in batıdaki güçlenmesi / zayıflaması ve ticaret rüzgarları ile ilişkilidir. 26,5 ° N civarındaki subtropiklerde daha güçlü / daha zayıf ticaret rüzgarları, kuzeye / güneye yakın yüzeye yakın Ekman nakliye anormalliklerini yönlendirir ve böylece AMOC'yi doğrudan etkiler. SLP'de 40 ° N, 35 ° W civarında yaklaşık 0,8 mb'lik bir artış / azalma, AMOC taşımasında 1 Sv'lik bir artış / azalma ile ilişkilidir. Diğer AMOC bileşenleri ( T _FC ve T _UMO) Kuzey Atlantik'teki SLP değişiklikleriyle önemli ölçüde ilişkili değildir (gösterilmemiştir), ancak nihayetinde bunların değişkenliği kısmen okyanus termohalin yapısının ve dolaşımın değişen atmosferik zorlamaya nasıl uyum sağladığının bir sonucudur.

SLA _MS'nin aydan aya değişkenliği çoğunlukla Cebelitarık Boğazı üzerindeki ve hemen batısındaki rüzgarlardan kaynaklanmaktadır.

Bu, esasen, deniz seviyesindeki bölgesel basınç gradyanı rüzgar stresini dengeleyene kadar suyu Akdeniz'in içine veya dışına iten boğaz boyunca uzanan rüzgar düzenine havza çapında barotropik bir tepkidir.

Bu rüzgarlar, Kuzey Atlantik büyük ölçekli atmosferik dolaşımın bir parçası olduğundan, SLA _MS'nin NAO benzeri bir dipol SLP ve ilişkili atmosferik dolaşım modelleriyle ilişkili olması şaşırtıcı değildir ( Şekil 6b).). SLP'de 45 ° K, 15 ° W civarında yaklaşık 1 mb'lik bir artış / azalma, kuzeybatı Afrika sahili boyunca kuzeydoğuya / güneybatıya doğru rüzgar anomalileri ve Cebelitarık Boğazı boyunca suyu içeri / dışarı akmaya zorlayan doğuya / batıya doğru rüzgar anormallikleriyle ilişkilidir. Akdeniz'in yüzeyini yaklaşık 1 cm yükseltir / alçaltır.

Gözlemlenen rekor düzeyde yüksek Akdeniz seviyesi ve 2009–11 ve 2013'te 1979–2015 SLP ve rüzgar klimatolojisine göre rekor düşük AMOC sırasında atmosferik SLP ve dolaşım modelini keşfetmek öğreticidir ( Şekil 7a ). Bunun için SLA _MS'nin ( Şekil 3a'da gösterilmiştir ) 4 cm'den büyük olduğu dönemler için SLP ve 10 m rüzgar hızının bileşik bir haritasını sunuyoruz ( Şekil 7b). Bu dönemlerde, Grönland antisiklon güçlendi ve genişledi, subtropikal ve subpolar SLP merkezleri zayıfladı ve yaklaşık 10 ° güneye doğru kaydı. Bu değişiklikler, batıdan ve ticaret rüzgarlarının güneye doğru kaymasıyla ilişkilendirildi. Batı rüzgarları daha bölgesel hale geldi ve Cebelitarık Boğazı'nın (~ 35 ° K) enlemine yakın bir yerde ortalandı, bu da Akdeniz'e su pompalayan ve deniz seviyesini yükselten boğazın üzerinde daha güçlü batı rüzgarlarına yol açtı. Aynı zamanda, 26.5 ° N'de (Kuzey Yarımküre'de rüzgar yönünün 90 ° sağına yönlendirilmiş) genellikle kuzeye doğru Ekman taşıması neredeyse sıfıra zayıfladı ( Şekil 4a'da görüldüğü gibi ara sıra tersine dönebilir ) ve bu nedenle , AMOC aktarımını azalttı.

(A) 1979–2017 ortalama klimatoloji için SLP (renkli) ve 10 m rüzgar hızı (oklar) ve (b) SLA _MS'nin Akdeniz üzerinde 4 cm olduğu dönemler için kompozit (bkz. Şekil 3a ).

Büyük ölçekli Kuzey Atlantik sirkülasyonu ile dinamik bağlantı

Doğu Kuzey Atlantik'te deniz seviyesiyle ilişki

Bir okyanus genel sirkülasyon modeli kullanan , on yıllık zaman ölçeklerinde, Cebelitarık'ın Atlantik tarafındaki deniz seviyesinin Afrika'nın kuzeybatı kıyısı boyunca deniz seviyesiyle ilişkili olduğunu gösterdi. Yazarlar, uzun kıyı rüzgar kuvvetinin kıyıdaki deniz seviyesi değişkenliğini tetiklediğini öne sürdüler; bu, kıyıda hapsolmuş dalgalar aracılığıyla Cebelitarık Boğazı'na doğru yayılarak sonuçta Akdeniz'de havza çapında deniz seviyesi değişikliklerine dönüşüyor. Burada, bu kavramı, Kuzey Atlantik büyük ölçekli jeostrofik sirkülasyonu ve Akdeniz seviyesini birbirine bağlayan mekanizmayı anlamak için kullanıyoruz.

Görüntülenen , Şekil. 8 aylık (düzeltilmemiş) SLA arasındaki korelasyon haritalarıdır _MS SLA ( Şek. 8a HIZLI şamandıra ve SLA (doğu sınırında) ve aylık (düzeltilmemiş) dinamik yüksekliği Şek. 8b ). Küçük farklılıklara rağmen, iki harita, dinamik yükseklik ile korelasyonun önerdiği gibi muhtemelen büyük ölçekli baroklinik süreçlerle ilişkili benzer modeller sergilemektedir. Korelasyon paterni aynı zamanda dönel ölçekli atmosferik dolaşım ile de tutarlıdır. Subtropikal Kuzey Atlantik'te bir siklonik dolaşım anomalisi olduğunda ( Şekil 6b'deki modele benzer)(Akdeniz'de pozitif bir deniz seviyesi anomalisi ile bağlantılı olarak) doğu sınırına yakın olan yukarı okyanus Ekman taşıma anomalisi karaya yönelmiştir ve bu nedenle, bu bölge için tipik kıyı yükselmesini azaltma, termoklini derinleştirme eğilimindedir ve böylece, Afrika kıyıları boyunca pozitif bir sterik deniz seviyesi anormalliği oluşturur. Ek olarak, Şekil 6b'de gösterilen anomali paterni 26.5 ° N'de RAPID hattının doğu kısmı boyunca antisiklonik (negatif) rüzgar stresi kıvrımı anomalisine neden olur, bu da Ekman pompalamasına ve daha yüksek dinamik yüksekliğe yol açar.

(A) Akdeniz üzerinde ortalama alınan aylık (düzleştirilmemiş) deniz seviyesi ile Kuzey Atlantik'teki uydu altimetre SLA'sı arasındaki korelasyon ve (b) doğu sınır demirlemelerinden aylık (düzleştirilmemiş) dinamik yükseklik ile uydu altimetre SLA arasındaki korelasyon Kuzey Atlantik. % 95 önem seviyesi ± 0.2'dir; pozitif (negatif) önem seviyesi kırmızı (camgöbeği) konturlarla gösterilir.

Kuzeybatı Afrika kıyısı boyunca Cebelitarık Boğazı'na doğru yüksek bir korelasyon bandı vardır ( Şekil 8 ). RAPID demirlemelerinden gelen dinamik yükseklik ile yerel SLA arasındaki korelasyon yaklaşık 0,6'dır. Doğu sınırına yakın en sığ RAPID demirleme 1000 m derinlikte ve yaklaşık 50 km açık denizde bulunmaktadır. Demirleme verilerinden hesaplanan dinamik yükseklik ile altimetreden kıyı deniz seviyesi arasındaki yüksek korelasyon ( Şekil 8b ), ikincisinin derin okyanustaki baroklinik süreçleri tarafından kısmen kontrol edilebileceğini göstermektedir. Kıyıda hapsolmuş dalgaların varlığı, deniz seviyesinin kıyıya yakın belirli bir yerde yükseldiği zaman, yayılma nedeniyle daha uzak kutuplara doğru yükseldiği anlamına gelir . Yaklaşık 2 cm s- ¹ (ilk baroklinik modu için karakteristik kutuplara doğru yayılma hızını düşünürsek , deniz seviyesi sinyalinin 26.5 ° N'den Cebelitarık Boğazı'na yayılması yaklaşık sekiz gün sürer. Bu, bu çalışmada ele alınan zaman ölçeklerinde Afrika kıyılarında ve Akdeniz'de aylık deniz seviyesi anormalliklerinin neden eşzamanlı göründüğünü açıklamaktadır. Tropikal Kuzey Atlantik'te oldukça geniş bir pozitif korelasyon alanı, kıyı deniz seviyesinin derin okyanus üzerinden deniz seviyesiyle birleştiğini gösterir. Bu nedenle, Akdeniz seviyesi aynı zamanda Kuzey Atlantik'teki yukarı okyanus jeostrofik sirkülasyonu ile ilgili olabilecek baroklinik değişikliklerle de bağlantılıdır.

Kuzey Atlantik'te deniz seviyesi değişkenliğinin üçlü modu

Şekil 8'deki korelasyon modelinin , düşük geçişli filtrelenmiş (bir yıllık bir kesme periyodu ile) SLA'nın ilk EOF'si ile gösterildiği gibi, yıllar arası deniz seviyesi değişkenliğinin birinci modu ile ilişkili olduğu görülmektedir ( Şekil 9a ). ve SLA _st ( Şekil 9b ), sırasıyla varyansın% 41.8 ve% 42.6'sını açıklamaktadır. Yıllar arası deniz seviyesi değişkenliğine kütle katkısı görünüşte küçük olduğundan, iki bağımsız gözlem sistemi (uydu altimetri ve Argo) çok benzer uzaysal ( Şekil 9a, b ) ve zamansal ( Şekil 9c) desenler. EOF-1, büyük ölçekli yıllar arası deniz seviyesi değişkenliğinin üçlü bir modelini ortaya koymaktadır: Karayipler'den Avrupa'ya uzanan ve Körfez Akıntısı ve Kuzey Atlantik Akıntısı (NAC) ile ilişkili orta enlem bandı, her ikisinde de faz dışı değişir. Akdeniz ve subpolar Kuzey Atlantik'i içeren ekvatoral tropikal kuşak. EOF-1'in zamansal evrimi 2006–15'te SLA _MS ile iyi korelasyonludur ( r = 0.79) ( Şekil 9c ), en azından bu zaman aralığında Akdeniz'deki havza ortalamalı deniz seviyesinin büyük Kuzey Atlantik'te deniz seviyesindeki ölçek değişkenliği.

(A) Uydu altimetrisinden SLA'nın ve (b) JAMSTEC verilerinden SLA _ST'nin ve (c) SLA için EOF-1'in zaman gelişiminin (PC) ( mavi) ve SLA _ST (kırmızı). (C) 'de, daireli mavi eğri SLA _MS'yi gösterir ve kırmızı eğri 26.5 ° N boyunca meridyen ısı aktarımını gösterir ( ısı aktarımı için y ekseninin tersine çevrildiğine dikkat edin ). (C) 'deki dikey eflatun çizgiler, ekvator-tropikal banttaki deniz seviyesinin sırasıyla yerel minimum ve rekor yüksek maksimumda olduğu Ekim 2008 ve Ekim 2010'u işaret ediyor.

İlginç bir şekilde, 26.5 ° N'deki RAPID bölümü, üç kutuplu deniz seviyesi değişkenlik modelinin orta enlemi ile ekvator-tropikal bantları arasındaki sınırın tam karşısında yer alır. Kesitin batı kısmı orta enlem bandında yer alırken, kesitin doğu kısmı ekvator-tropikal bandın kuzeydoğuya doğru uzantısını keser, yani EOF-1 ile ilişkili bölgesel deniz seviyesi eğimi vardır. Bu, AMOC'ye doğrudan bir bağlantı sağlar, çünkü 26.5 ° _N'deki T _UMO , Kuzey Atlantik'in doğu ve batı sınırları arasındaki basınç ve deniz seviyesindeki bölgesel farkla ilgilidir . Biz hatırlamak olduğunu T _UMO ve SLA _MSDoğu sınırı deniz seviyesi için karakteristik olan, fazda değildir ( Şekil 5a ) ve ortalama olarak 12 aylık bir gecikme vardır ( Şekil 5b ; Tablo 2 ). 2007/08 ve 2011/12 kışlarında doğu sınırındaki alçak deniz seviyesi dönemlerini, güneye doğru yukarı okyanus taşımacılığının güçlendirilmesi izledi. Daha sonra, güneye doğru T _UMO maksimum değerlere 2009 ve 2012'de ulaşırken, doğu sınırında ve Akdeniz'de deniz seviyesi 2010 ve 2013 yıllarında en yüksek değerlere ulaşana kadar yükseliyordu ( Şekil 5a , 9c ).

Ortalama 10 ° ve 40 ° W arasında ortalama sıcaklık ( Şekil 10a ) ve tuzluluk ( Şekil 10c ) zaman-ortalamalı profilleri, T _UMO ve _AMOC'nin güneye / kuzeye doğru anomalilerinin neden artan / azalan ile ilişkili olduğuna dair olası bir açıklama sağlar. ekvator-tropikal / orta enlem kuşaklarında deniz seviyesi. Hem sıcaklık hem de tuzluluk profilleri 30 ° –35 ° N'de ortalanmış ve orta enlem bandıyla ilişkilendirilmiş aşağı doğru kubbe şeklinde bir yapı sergiler. Kubbenin güneyindeki meridyen sıcaklığı ve tuzluluk gradyanları ( Şekil 9a, c'deki konturlar ) ağırlıklı olarak pozitif olduğundan, zaman-ortalama T _UMO(güneye doğru) orta enlem bandından ekvator-tropikal şeride ısı ve tuzu iletir. Bu nedenle, T _UMO'nun güneye / kuzeye doğru anomalileri , ekvator-tropikal bantta ısı ve tuz yakınsamasına / ıraksamasına yol açabilir. Daha önce, bu sürecin tropikal Kuzey Atlantik'te yüzey altı sıcaklık değişkenliğini tetiklediği gösterilmiştir

JAMSTEC zaman-ortalama profilleri (a) sıcaklık ve (c) tuzluluk (renk) 10 ° ile 40 ° W arasında, meridyen gradyanları (konturlar) sıcaklık [° C (100 km) ⁻¹ ] ve tuzluluk [ psu (100 km) ^-1 ] gradyanlar. Ekim 2010 (doğu sınırına yakın yüksek deniz seviyesi) ve Ekim 2008 (doğu sınırına yakın düşük deniz seviyesi) arasındaki alçak geçiren filtreli (b) sıcaklık ve (d) tuzluluk profillerindeki farklılıklar.

Ekvator-tropikal bantta deniz seviyesinin sırasıyla düşük ve maksimum değerlerde olduğu Ekim 2008 ve Ekim 2010'daki termohalin yapılarını karşılaştırmak öğreticidir ( Şekil 9c ). Sıcaklık ( Şekil 10b ) ve tuzluluk ( Şekil 10d ) arasındaki farklar) Ekim 2010 ve Ekim 2008 arasında, orta enlem bandında yukarı okyanus soğumasını ve tazelemesini ve ekvator-tropikal bandında ısınma ve tuzlanmayı açıkça göstermektedir. Sıcaklık (tuzluluk) artışı üst 100 m'de 1 ° C'yi (0.1 psu) ve 500 m derinlikte 0.2 ° C'yi (0.02 psu) aşmıştır. Tropik bölgelerdeki maksimum sıcaklık ve tuzluluk artışı 20 ° N'de ortalandı. Sıcaklık ve tuzluluk değişikliklerinin karışık katmanla sınırlı olmaması, bu değişikliklerin yönlendirilmesinde jeostrofik ilerlemenin önemli bir rolüne işaret etmektedir.

26.5 ° N'de, üst orta okyanus taşınımı, RAPID / MOCHA / WBTS gözlem sisteminden türetilen meridyen ısı taşınımı (bkz. Şekil 5a ve Şekil 9c ) ile ilişkilidir . Görünüşe göre, AMOC'nin yıllar arası değişkenliği ve ilişkili meridyen ısı taşınımı, Kuzey Atlantik'teki deniz seviyesi değişkenliğinin üçlü modu ile bağlantılıdır. 2009 ve 2012'deki negatif (güneye doğru) ısı taşınımı anomalilerini, ile tutarlı olarak ısı içeriğinin pozitif anomalileri ve dolayısıyla ekvator-tropikal bantta sterik deniz seviyesi izledi ( Şekil 9c ) . (2013) ve analizler. Bu, güneye doğru T _UMO'nun güçlendirilmesiyle ilişkili AMOC'deki bir azalmanın ekvator-tropikal bantta ısı yakınsamasına ve sonuç olarak Afrika'nın kuzeybatı kıyılarında ve nihayetinde Akdeniz'de yükselen deniz seviyelerine yol açabileceğine dair daha fazla kanıt sağlar . Deniz.

2008–10'da termosterik deniz seviyesi değişikliğini tetikleyen mekanizmalar

Ekim 2010 ile Ekim 2008 arasındaki termohalin yapıdaki farkın, ısı ve tatlı suyun meridyen ilerlemesi ile mekanik olarak ilişkili göründüğünü gösterdik. Termohalin yapısındaki değişiklikler, sırayla sterik deniz seviyesindeki değişikliklere bağlıdır. Ekim 2008'den Ekim 2010'a kadar olan deniz seviyesi değişikliği ( Şekil 11a ) çoğunlukla sterik deniz seviyesi değişikliğinden kaynaklanmıştır ( Şekil 11b ). Şekiller arasındaki farklar . Şekil 11a ve 11b , büyük ölçüde, uydu altimetri ve Argo ölçümlerinin uzamsal çözünürlüğü ve örneklemesindeki farklılıklardan kaynaklanmaktadır. Termosterik bileşen ( Şekil 11c ), sterik deniz seviyesi değişikliğinin işaretini belirler, ancak kısmen halosterik deniz seviyesi değişikliği ile dengelenir (Şekil 11d ). Sıcaklık ve tuzluluk profilleriyle uyumlu olarak ( Şek. 10b, d ), maksimum termosterik ve halosterik deniz seviyesi değişikliği yaklaşık 20 ° N'de ortalanır ve tropikal Kuzey Atlantik'in doğu kesiminde yoğunlaşır. Doğu sınırına yakın maksimum termosterik deniz seviyesi değişikliği 8 cm'yi aşıyor ve bu değişikliğin yaklaşık% 50'si halosterik bileşenle telafi ediliyor.

(A) uydu altimetresi tarafından gözlemlenen toplam deniz seviyesi değişikliği, (b) JAMSTEC ızgaralı üründen türetilen sterik deniz seviyesi değişikliği, (c) termosterik deniz seviyesi değişikliği için Ekim 2008'den Ekim 2010'a kadar deniz seviyesi değişiminden sorumlu süreçler, ve (d) halosterik deniz seviyesi değişikliği.

Termosterik bileşen ( Şekil 12a , Şekil 11c'deki gibi ) Kuzey Atlantik'in doğu sınırına yakın deniz seviyesi değişikliğinin işaretini belirlediğinden, bölgede termosterik deniz seviyesi değişikliğine hangi mekanizmaların neden olduğunu daha ayrıntılı analiz ediyoruz. Denklem'e göre. (3) , termosterik deniz seviyesi değişkenliği, net yüzey ısı akısı ve okyanus akıntılarının ısınması tarafından yönlendirilir. Ekim 2008 ile Ekim 2010 arasında, net yüzey ısı akısı anomalisi negatifti, yani okyanusun ısınması ve termosterik deniz seviyesinin yükselmesi, yaklaşık 20 ° N'de ortalanmış yaklaşık 10 ° –15 ° tropikal bant üzerinde ( Şekil 12b)). Net yüzey ısı akısına bağlı olarak termosterik deniz seviyesi değişiminin büyüklüğü havzanın doğu kesiminde yükseltilerek yaklaşık 2 cm'ye ulaşırken, toplam termosterik deniz seviyesi değişimi 6–8 cm'ye ulaştı. Açıkça, net yüzey ısı akışı, bölgede gözlemlenen termosterik deniz seviyesi değişikliğini tam olarak açıklamıyor ve bu nedenle, kalan ısı miktarının okyanus akıntıları tarafından tavsiye edilmesi gerekiyordu. Termosterik deniz seviyesinin Q _net [Denklem. (3) ve (5) ], ortalama klimatolojinin geçtiği süreye biraz duyarlıdır.hesaplandı. Yine de, daha uzun süreler, örneğin 2000–17 (uydu dönemi) ve 1979–2017 (uydu öncesi dönemi dahil) kullanmanın sonuçları etkilemediğini gördük. Bu süreler kullanıldığında Dahası, katkısı S _net daha küçük 2004-17 Klimatolojisinin kullanılarak karşılaştırılır.

(a) Termosterik deniz seviyesi (olduğu gibi, Ekim 2010, Ekim 2008 değişim , Şekil 11 c. (b) tarafından tahrik edilen deniz seviyesi değişimi: Bu değişikliğin sorumlu) ve işlemler S _net , (c) Ekman nedeniyle deniz seviyesi değişimi sıcaklık ilerlemesi ve (d) jeostrofik akımların ilerlemenin katkısını gösteren artık [= (a) - (b) - (c)].

Hız verilerinin eksikliğinden dolayı ısı ilerlemesinin katkısını doğrudan hesaplayamıyoruz, ancak Denklem tarafından verilen sözde hava-deniz ısısı akısını kullanarak. (4) , Yüzeye yakın ilerlemenin rolünü Ekman akımları ile değerlendirebiliriz ( Şekil 12c ). Okyanusun iç kısmında, Ekman tavsiyesinin 2008-10 yıllarında termosterik deniz seviyesi değişikliğine katkısı oldukça küçüktür ve tropik ve orta enlemlerde 1 cm'yi hemen hemen aşar. Ancak 20 ° ile 26 ° K arasındaki doğu sınırının yakınında, Ekman tavsiyesi önem kazanmakta ve katkısı Afrika kıyılarına doğru 4 cm'ye kadar artmaktadır. Bu, Ekman akıntılarının ısının ilerlemesinin 25 ° K güneydeki kıyı deniz seviyesi değişimlerinde önemli rolünü ortaya koyan Dr. Sonuçlarının tamamlayıcısı olarak, 2008-10 yıllarında, Afrika kıyısı yakınlarındaki Ekman sıcak hava şartlarına, aynı zamanda kıyı şeridiyle de ilişkilendirilen Kuzey Atlantik'in ekvator-tropikal kuşağına doğru daha büyük ölçekli bir jeostrofik ısı iletiminin eşlik ettiğini not ediyoruz. Deniz seviyesi yükselmesi. Bu sonuç, [Denklemin klimatolojisine duyarlı değildir . (5) ].

Jeostrofik akımlar tarafından ısının önerilmesi [Denklem. (5) ] 2008–10'da dolaylı olarak , net yüzey ısı akısının ( Şekil 12b ) ve Ekman önerisinin ( Şekil 12c ) katkıları çıkarıldıktan sonra termosterik deniz seviyesi değişiminin ( Şekil 12a ) kalıntısı olarak tahmin edilebilir . Bu tahminin belirsizliği bilinmemektedir ve Argo ve ERA-Interim veri ürünlerindeki belirsizliklerden kaynaklanmaktadır. Kalıntı hesaplamasının eksikliklerini göz önünde bulundurarak, kalıntının, dikkate alınan zaman aralığı boyunca Kuzey Atlantik'in ekvator-tropikal bandında ısı yakınsamasını sürmede jeostrofik ilerlemenin muhtemel baskınlığının bir örneğini sağladığına dikkat etmek ilginçtir.

RAPID hattının hemen güneyinde ve Ekim 2008 ile Ekim 2010 arasında ilgili deniz seviyesi yükselmesi, hava-deniz ısı değişimi ve Ekman tavsiyesinin toplam katkısından daha büyük olan 4 cm'den 8 cm'nin üzerine çıkmaktadır. AMOC'yi gerçekçi bir şekilde simüle eden okyanus modellerini kullanan bu ve benzeri olaylarla ilgili daha ayrıntılı çalışmalar, jeostrofik tavsiyenin potansiyel rolünü aydınlatmaya yardımcı olacaktır.

SONUÇ

2004'ten 2016'ya kadar, altimetri uyduları tarafından ölçülen neredeyse havza çapında mevsimsel olmayan Akdeniz seviyesinin, yaklaşık 26,5 ° N'de RAPID dizisi tarafından ölçülen AMOC ile önemli ölçüde ilişkili olduğunu belgeledik ( Şekil 2 , 3a). Daha güçlü / daha zayıf bir AMOC, özellikle 2010/11 ve 2013'teki rekor en büyük havza-ortalama deniz seviyesi anomalileri sırasında belirgin olan, Akdeniz'de daha düşük / daha yüksek bir deniz seviyesi ile ilişkilidir. Aylık zaman ölçeklerinde bu korelasyonu gösterdik. temel olarak Akdeniz seviyesi ile 26,5 ° K'deki kuzeye doğru Ekman taşımacılığı arasındaki korelasyondan kaynaklanmaktadır. Tropik bölgelerdeki kuzeye doğru Ekman taşımacılığı, NAO modelinin subtropikal hücresinin parçası olan ticaret rüzgarları tarafından yönlendirilir. AMOC, Florida Akıntı taşımacılığının ( T _FC ) ve üst orta okyanus taşımacılığının ( T _UMO ) diğer iki bileşeni , aylık zaman ölçeklerinde Akdeniz seviyesi ile ilişkili değildir ( Tablo 1). Bununla birlikte, Akdeniz seviyesi ile T _UMO arasında 26.5 ° N'de yıllar arası (bir yıldan uzun dönemler) zaman ölçeklerinde önemli bir gecikmeli korelasyon vardır: T _UMO'nun güneye / kuzeye doğru anomalilerini, daha yüksek / daha düşük deniz seviyesi anomalileri takip etmektedir. Akdeniz yaklaşık bir yıl sonra ( Şek. 5 ; Tablo 2 ). Aynı zamanda, Akdeniz seviyesi ile Ekman taşımacılığı arasındaki 26,5 ° N'deki maksimum korelasyon, yıllar arası zaman ölçeklerinde ( r= −0.79) 1 aylık bir gecikmede gözlenir. Bu gözlemler, rüzgar zorlamasının hem Akdeniz seviyesi hem de AMOC için aylık ve yıllar arası zaman ölçeklerinde ortak bir itici güç olabileceğini, AMOC tarafından temsil edilen büyük ölçekli okyanus sirkülasyonunun Akdeniz seviyesini yıllar arası zaman ölçeklerinde etkileyebileceğini göstermektedir. AMOC'nin rüzgarla zorlanan Ekman bileşeniyle bağlantı basit görünürken, büyük ölçekli okyanus sirkülasyonunun etkisi dolaylı ve daha karmaşıktır.

Akdeniz seviyesi ile AMOC arasındaki tele bağlantıdan sorumlu tanımlanmış mekanizmalar Şekil 13'te basitleştirilmiş bir diyagramda gösterilmektedir . Hem AMOC hem de Akdeniz seviyesinin benzer döner ölçekli atmosferik deniz seviyesi basıncı (SLP) ve NAO dipol modeline özgü sirkülasyon paternleri ile ilişkili olduğunu gösterdik ( Şekil 6 ). Kuzey Atlantik subtropikal döngünün merkezinde SLP'de pozitif / negatif NAO fazı ile ilişkili bir artış / azalma ( Şekil 13a, b, sırasıyla), orta enlemlerde batı rüzgarlarının ve subtropik ve tropik bölgelerde ticaret rüzgarlarının güçlenmesi / zayıflamasıyla bağlantılıdır. Ticaret rüzgarları, AMOC'yi doğrudan güçlendiren / zayıflatan Ekman nakliye anormalliklerini kuzeye / güneye doğru sürükler. Cebelitarık Boğazı üzerindeki ve çevresindeki rüzgarlar da Kuzey Atlantik'teki büyük ölçekli atmosferik dolaşımın bir parçası olduğundan, yukarıdaki değişiklikler kuzeybatı Afrika kıyıları boyunca güneybatıya / kuzeydoğuya doğru rüzgar anomalileri ve batıya / doğuya doğru rüzgar anomalileri ile ilişkilidir. Cebelitarık Boğazı. Önceki çalışmalara göre, bu rüzgarlar boğaz boyunca deniz seviyesi eğimini değiştirebilir ve Akdeniz'de barotropik deniz seviyesi dalgalanmalarına neden olabilir

26.5 ° N'deki AMOC ile Akdeniz'deki deniz seviyesini birbirine bağlayan fiziksel mekanizmaları özetleyen taslak. A (a) pozitif / (b) negatif NAO aşaması, batıda ortalamadan daha güçlü / zayıf ve ticaret rüzgarları ile ilişkilidir. Aylık ve yıllar arası zaman ölçeklerinde AMOC'nin 26.5 ° N'de güçlenmesi / zayıflaması, esas olarak hem (i) T _EK'nin kuzeye / güneye doğru anormalliklerini yönlendiren ticaret rüzgarlarının doğrudan zorlamasından kaynaklanmaktadır.ve (ii) yukarı okyanus termohalin yapısının baroklinik ayarlaması ve değişken atmosferik kaldırma kuvveti ve momentum akılarına dolaşım. Birincisi, AMOC ve Akdeniz seviyesi birbiriyle bağlantılıdır çünkü her ikisi de aynı NAO kaynaklı atmosferik sirkülasyon modeli tarafından zorlanırlar. Anticyclonic / subtropikal atmosferik sirkülasyon sürücüsüne olarak kuzey / güney arasında siklonik anomalileri T _EK26.5 ° N'deki anomaliler ve Cebelitarık Boğazı üzerinde Akdeniz'e / Akdeniz'e su pompalayan ve böylece deniz seviyesini düşüren / yükselten batıya / doğuya doğru rüzgar anormallikleriyle ilişkilidir. İkincisi, yıllar arası zaman ölçeklerinde, meridyen ısı aktarımının pozitif / negatif anomalisi, Afrika'nın kuzeybatı kıyılarını ve nihayetinde Akdeniz'i etkileyen deniz seviyesinin yükselmesiyle ilişkili olan ekvator-tropikal bantta ısı ayrışmasına / yakınsamasına yol açar.

Altimetri ve Argo verilerini kullanarak, Akdeniz seviyesinin, Kuzey Atlantik'in tropikal kuşağında, özellikle de Cebelitarık'a doğru uzanan kuzeybatı Afrika kıyılarında ( Şekil 8 ), deniz seviyesiyle sıfır gecikmede iyi bir korelasyon içinde olduğunu gösterdik .. tarafından yapılan önceki bir modelleme çalışmasıyla . (2012) . Bu, Kuzey Atlantik boyunca deniz seviyesi eğimine ve dolayısıyla doğu sınırındaki deniz seviyesine bağlı olan AMOC'nin de Akdeniz seviyesi ile ilgili olduğu anlamına gelir. Bu ilişki, Kuzey Atlantik'teki büyük ölçekli yıllar arası deniz seviyesi değişkenliğinden kaynaklanmaktadır; bunun başlıca modu, üç kutuplu bir uzaysal model sergiler ve orta enlem bandı ekvator-tropikal ve subpolar bantlarla faz dışı olarak değişir (İncir. 9a, b ). Üçlü modun zamansal gelişimi, hem AMOC hem de Akdeniz seviyesi ile ilişkilidir ( Şekil 9c ).

Kuzey Atlantik deniz seviyesi değişkenliğinde termosterik bileşenin baskınlığı göz önüne alındığında, üçlü mod esas olarak ısının yeniden dağılımını yansıtır. 26.5 ° N'de tahmin edilen meridyen ısı taşınımı, orta enlem ile ekvatoral-tropikal bantlar arasındaki ısı değişiminin iyi bir göstergesidir, çünkü RAPID / MOCHA / WBTS gözlem dizisi iki bant arasındaki sınırın hemen karşısında yer alır. 2010 ve 2013 yıllarında zirveleri olan ekvatoryal-tropikal bantta gözlemlenen ısı yakınsaması, büyük ölçüde 26.5 ° N boyunca meridyen ısı aktarımı tarafından yönlendirilmiştir. Bu zirvelerden yaklaşık bir yıl önce AMOC'nin güneye doğru anomalileri, esasen güneye doğru artan yukarı orta okyanus taşımacılığından kaynaklanıyordu, Kuzey Atlantik subtropikal girdabından gelen ısıyı artırdı. ekvatoryal-tropikal bantta izotermlerin yukarı doğru kubbelenmesinin aksine izotermlerin aşağı doğru kubbesi ile karakterize edilir. İlişkili ısınma ve deniz seviyesi yükselmesi, Afrika kıyısı boyunca kuzeydoğuya doğru Cebelitarık Boğazı'na doğru uzadı ve sonuçta Akdeniz'de havza çapında deniz seviyesinde değişikliklere neden oldu.

Pozitif / negatif NAO durumu sırasında ( sırasıyla Şekil 13a, b ), Kuzey Atlantik'in doğu sınırı da bir yüzey soğutma / ısıtma anormalliğine maruz kalır. Bu nedenle, termosterik deniz seviyesinin 2008–10'da 20 ° ile 25 ° N arasında doğu sınırına yakın% 25–30 yükselişinin% 25–30'a varan bir kısmı bir yüzey ısıtma anomalisinden kaynaklanmıştır (bkz. Şekil 11a ve Şekil 11b)). Aynı zamanda, antisiklonik / siklonik rüzgar anomalisi, yerel bir ısı ayrışmasına / yakınsamasına yol açan ve bu bölge için olağan yükselmeyi güçlendiren / azaltan doğu sınırının yakınında açık deniz / kara Ekman taşımacılığını desteklemektedir. 2008–10'da Ekman kaynaklı ısı ilerlemesinin katkısının, Afrika kıyıları yakınında 20 ° ile 25 ° N arasında termosterik deniz seviyesi artışının% 30'una kadar ulaştığını gösterdik (bkz. Şekil 12a ve Şekil 12c)). Daha önce belirtildiği gibi, pozitif / negatif bir NAO durumu, Cebelitarık Boğazı üzerinde suyu Akdeniz'den dışarı / Akdeniz'e akmaya zorlayan batıya / doğuya doğru rüzgar anormallikleriyle de ilişkilidir ve bu nedenle yüzey ve yanal kaldırma kuvvetinin uzaktan etkisini artırabilir. doğu subtropikal Kuzey Atlantik'teki akılar. İlginç bir şekilde, yıllar arası zaman ölçeklerinde, doğu sınırına yakın Argo'dan türetilen sterik deniz seviyesinin genliği, altimetriden türetilen Akdeniz seviyesinin genliğinden yaklaşık iki kat daha azdır. Bunun nedeni, muhtemelen doğu Kuzey Atlantik'teki kaldırma kuvveti akılarının ve Cebelitarık Boğazı üzerindeki rüzgarların Akdeniz seviyesine eşit katkısı olması ve birbirlerinin etkisini artırmasıdır.

Doğu sınırına yakın deniz seviyesindeki bir artışın / azalmanın, subtropikal Kuzey Atlantik boyunca bölgesel deniz seviyesi gradyanını değiştirmesi ve bu nedenle, güneye yakın yüzeyin azaltılması / güçlendirilmesi yoluyla AMOC değişiklikleri üzerinde olumsuz bir geri bildirim mekanizması sağlaması dikkate değerdir. jeostrofik ulaşım, yani güneye doğru T _UMO . 2010 ve 2013 yıllarında ekvator-tropikal kuşakta deniz seviyesinin zirveleri, 26,5 ° N boyunca güneye doğru ısı aktarımının azalması ve ardından sırasıyla 2011/12 ve 2013-15 yıllarında yerel ısı sapması ve deniz seviyesinin düşmesi ile ilişkilendirilmiştir. ( Şekil 9c ). Böyle bir geri bildirim mekanizması, Kuzey Atlantik kendi kendine salınım sisteminin bir parçası olabilir.

Doğrusal olmayan bağlanmış herhangi bir sisteme gelince, birincil zorlamayı (bizim durumumuzda AMOC veya atmosferik zorlama) sağlayan süreci ayırmak zordur. Gördüğümüz gibi, atmosferik zorlama AMOC'yi kuzeye doğru Ekman taşımacılığı yoluyla doğrudan etkiliyor. Bununla birlikte, 26.5 ° N'de kuzeye doğru Ekman taşımasında yansıtıldığı gibi, atmosferik dolaşımdaki NAO ile modüle edilmiş değişikliklerin, büyük ölçekli jeostrofik dolaşımdaki değişikliklerle her zaman tutarlı olmadığına dikkat etmek gerekir. Bunun nedeni, birincisinin Ekman akışının yakınsaması / ıraksamasıyla tahrik edilmesidir ve bu nedenle rüzgar stresi ile değil rüzgar stresi kıvrımı ile orantılıdır. Örneğin, T _EK ve T _UMO 2004-07'de ilişkilendirilmez, ancak 2008'den başlayarak T'deki değişiklikler_EK , T _UMO'daki değişiklikleri yaklaşık 10 aylık bir gecikme ile takip eder ( Şekil 5 ). Bu nedenle, AMOC'nin jeostrofik kısmının rüzgar zorlaması olasılığı çok yüksek olsa da, bu NAO'ya basit bir yanıt değildir ve Şekil 13'te şematize edilen mekanizmaların çakışması gerekmez. 2008 / 09'da AMOC'de% 30'luk bir düşüşün, atmosferik dolaşımı 2009'da NAO negatif durumuna itmiş olabilecek, subtropikal Kuzey Atlantik'in üst 2 km'sinde gözlemlenen soğutmaya en büyük katkının olduğu bildirildi / 10 .

Bu, sonuçta Akdeniz'i de etkilemiş olabilecek olası bir okyanus-atmosfer geri bildirim mekanizmasını göstermektedir.

BIKMADAN OKUYANLAR İÇİN TEŞEKKÜR EDERİZ 

Kuzey Atlantik Okyanusu'nun bir "barometresi" Akdeniz

Akdeniz, Kuzey Atlantik Okyanusu'nun bir "barometresi" olarak görülebilir, çünkü deniz seviyesi, Kuzey Atlantik Salınımı (NAO) ile ilgili atmosferik basınç ve rüzgar zorlamasındaki okyanus-dönme ölçeğindeki değişikliklere yanıt verir.

Kuzey Atlantik iklimi, ısıyı Güney Atlantik'ten kuzey kutup altı Kuzey Atlantik'e taşıdığı için Atlantik meridyen devrilme dolaşımından (AMOC) etkilenir.

Bu çalışma, 2004–17 döneminde 26.5 ° N'de ölçülen AMOC taşımacılığı ile Akdeniz seviyesi arasında bir tele bağlantı olduğunu bildirmektedir azalmış , artmış bir AMOC taşımacılığı, Akdeniz'de daha yüksek ve daha düşük deniz seviyesi ile ilişkilidir.

Bu tele bağlantıdan sorumlu süreçler, mevcut uydu ve yerinde gözlemler ve atmosferik yeniden analiz kullanılarak ayrıntılı olarak analiz edilir.

İlk, Aylık ve yıllar arası zaman ölçeklerinde hem AMOC hem de deniz seviyesinin benzer NAO benzeri atmosferik sirkülasyon kalıpları tarafından yönlendirildiği gösterilmiştir.

Pozitif / negatif bir NAO durumu sırasında, daha güçlü / daha zayıf ticaret rüzgarları (i) 26.5 ° N boyunca Ekman taşımacılığının AMOC'yi doğrudan etkileyen kuzeye / güneye doğru anormallikleri sürüyor ve (ii) Cebelitarık Boğazı üzerinden batıya / doğuya doğru rüzgarlarla ilişkili suyu Akdeniz'den dışarı / Akdeniz'e akmaya zorlar ve böylece ortalama deniz seviyesini değiştirir.

İkinci olarak, AMOC taşımacılığındaki yıllar arası değişikliklerin, Kuzey Atlantik doğu sınırı yakınında termosterik deniz seviyesi anormalliklerine yol açabileceği gösterilmiştir. Bu anormallikler (i) Cebelitarık Boğazı'na ulaşabilir ve Akdeniz'de deniz seviyesi değişikliklerine neden olabilir ve (ii) AMOC hakkında olumsuz geribildirim için bir mekanizma temsil edebilir.

Atlantik Okyanusu, net ısının Güney Yarımküre'den ekvator boyunca kuzey subpolar döneme doğru taşındığı tek okyanus olduğu için Dünya'nın iklim sistemi için benzersizdir.

Üstteki ılık sular kuzeye doğru akarken, atmosfere ısı kaybederler, daha soğuk ve yoğun hale gelirler ve daha sonra güneye geri dönen Labrador ve Kuzey Denizi'nde derin su oluştururlar ve Atlantik meridyen devrilme dolaşımını içerir (AMOC; Şekil 1 ). Kuzeye doğru ısı aktarımı 24 ° -26 ° K civarında maksimum 1,3 PW'ye ulaşır , ılık Gulf Stream sularının kuzeye doğru akışı ile rüzgarla çalışan yüzey akışı (Ekman taşımacılığı) ile daha soğuk termoklin ve soğuk Kuzey Atlantik Derin Suyu'nun güneye doğru akışı arasında dengeli bir hacim aktarımı ile. Okyanustan atmosfere Kuzey Atlantik'in orta enlemlerinde aktarılan ısının çoğu, batı rüzgarları tarafından doğuya doğru taşınır ve kuzeybatı Avrupa'nın ılıman iklimine katkıda bulunur . Batı rüzgarlarının gücü, Kuzey Atlantik üzerindeki iklim değişkenliğinin baskın bir atmosferik modeli olan Kuzey Atlantik Salınımı (NAO) ile güçlü bir şekilde ilişkilidir.

Kuzey Atlantik'teki meridyen devrilme dolaşımını (MOC; oklar) oluşturan ana okyanus akışlarının alt topografya (renk) ve şematik temsili: pembe oklar yukarı okyanus akışlarını gösterir ve açık mavi oklar derin akışları gösterir. Bölgesel eflatun çizgi, 26.5 ° N MOC izleme dizisini (RAPID / MOCHA / WBTS) gösterir.

2004 yılından bu yana, AMOC, denizaltı telefonu kullanılarak Gulf Stream taşımacılığının ölçümleriyle desteklenen, yaklaşık 26.5 ° N boyunca konuşlandırılan bir dizi demirleme ile izlendi .

Florida Boğazı'ndaki kablolar Şekil 1. AMOC'deki değişikliklerin , Kuzey Atlantik çevresi etrafındaki deniz seviyesini , özellikle Kuzey Amerika doğu kıyısı boyunca etkileyebileceği belgelenmiştir , muhtemelen daha az önemli ile doğrudan rüzgar kaynaklı değişkenliği .

2009 / 10'da, ilgili rüzgar alanı azaldığında ve hatta AMOC'nin kuzeye doğru Ekman nakliye bileşenini tersine çevirdiğinde, kısmen aşırı olumsuz NAO nedeniyle AMOC geçici olarak% 30 yavaşladı .

AMOC'deki bu yavaşlamanın ve rüzgar anormalliklerinin Kuzey Amerika'nın doğu kıyısı boyunca aşırı bir deniz seviyesi yükselmesine yol açması mümkündür .

Buna ek olarak, azalan meridyen ısı taşınımı, subtropikal Atlantik'te bir üst okyanus soğumasına ve tropiklerde ısınmaya neden olarak, 2009/10 ve 2010/11 kışlarının her ikisinde de atmosferik dolaşımın rekor düşük NAO negatif durumlarına itilmesine yardımcı olmuş olabilir .

İlginç bir şekilde, aydan aya zaman ölçeklerinde, AMOC taşımacılığı, Akdeniz'deki neredeyse havza çapında deniz seviyesi varyasyonları ile negatif korelasyonludur

daha güçlü / daha zayıf bir AMOC, daha düşük / daha yüksek bir deniz seviyesi ile ilişkilidir ( Şekil 2 , 3a ). Özellikle, 2009 / 10'da ve ardından 2010/11 kışında gözlemlenen AMOC yavaşlaması, Akdeniz'deki aşırı mevsimsel olmayan (yıllık ve altı aylık sinyaller kaldırılan) deniz seviyesi anormallikleriyle aynı zamana denk geldi ve daha önceki çalışmalarda bildirilen yaklaşık 10 cm'lik genliklere ulaştı . Bu aşırı kısa vadeli deniz seviyesi dalgalanmaları, son yirmi yılda küresel ortalama deniz seviyesi yükselişinin yaklaşık 6 cm'sinden daha büyük genliklere sahiptir ve kıyı toplulukları ve altyapısı için bir sel tehdidi oluşturmanın yanı sıra anlayışları ve tahminleri için bir zorluk teşkil ediyor.

Akdeniz'deki deniz seviyesi ile 26,5 ° N boyunca AMOC taşımacılığı arasındaki ilişki (mevsimsel döngüler kaldırılarak aylık düzleştirilmemiş değerler). Korelasyon için% 95 anlamlılık seviyesi ( r = −0,2) kırmızı kontur ile gösterilir. Marsilya ve Trieste gelgit göstergelerinin yerleri kırmızı dairelerle gösterilmiştir.

Herhangi bir yarı kapalı denizde olduğu gibi, Akdeniz seviyesi yerel tatlı su dengesi, bağlantılı havzalarla değişimler ve derinlemesine entegre deniz suyu yoğunluğunun yerel değişimleri (sterik değişiklikler) tarafından belirlenir.

Akdeniz seviyesinin mevsimsel olmayan dalgalanmalarının, boğaz ve bitişiğindeki Atlantik Okyanusu üzerindeki NAO-modülasyonlu rüzgarlarla ilgili, temel olarak Cebelitarık Boğazı boyunca gerçekleşen kitle değişimlerinden kaynaklandığı gösterilmiştir .

Akdeniz'deki mevsimsel olmayan dip basınç dalgalanmaları ile Kuzey Atlantik orta boyları arasındaki faz dışı bir ilişki rapor edilmiş ve büyük ölçekli rüzgar stresi kıvrımları ve NAO'ya atfedilmiştir . Daha önceki bir dizi çalışma, NAO ile modüle edilmiş deniz seviyesi basıncının, tatlı su ve yüzdürme akışlarının Akdeniz seviyesini sürmedeki önemli rolünü vurgulamıştır .

NAO'nun subtropikal Kuzey Atlantik ve Akdeniz seviyesindeki dolaşım değişkenliğindeki rolü iyi bir şekilde belgelenmiş olsa da , Kuzey Atlantik'teki büyük ölçekli okyanus sirkülasyonunun okyanus-atmosfer geri bildirimleriyle Akdeniz seviyesini etkilemesi de mümkündür .

Bu çalışma, AMOC ile Akdeniz seviyesi arasındaki korelasyonu raporlamasıyla mevcut kanona yeni bir unsur ekliyor. Akdeniz, Kuzey Atlantik hava-deniz-kara çiftli iklim sisteminin ayrılmaz bir parçası olmasına rağmen,

Akdeniz'deki deniz seviyesi ile 26,5 ° N'deki AMOC taşımacılığı arasındaki ilişki henüz kurulmamış ve araştırılmamıştır. İki uzak ve muhtemelen doğrudan ilişkili olmayan sürecin neden birbiriyle ilişkili olduğu açık değildir. Akdeniz'deki AMOC ve deniz seviyesi, Ulusal Yetkilendirme Görevlisi gibi aynı süreçler tarafından mı zorlanıyor? Yoksa AMOC, Akdeniz'deki deniz seviyesini doğrudan ve / veya dolaylı olarak etkileyen bir zorlama sağlıyor mu? Bu çalışmada, deniz yüzeyi yüksekliğinin uydu altimetri gözlemlerini, 26.5 ° N boyunca meridyen taşımalarının ölçümlerini,

Yazı aşağıdaki şekilde düzenlenmiştir. Gelen bölümler 2 ve 3 , sırasıyla, bu çalışması ve veri analizi yöntemlerinde kullanılan verileri açıklar. Bölüm 4 , AMOC ulaştırma bileşenleri, Akdeniz seviyesi ve NAO arasında gözlenen korelasyonları rapor etmektedir. In bölümlerde 5 ve 6'da , biz gözlenen korelasyon sorumlu dinamik mekanizmalarını keşfetmek. Son olarak, bölüm 7 özet ve tartışma sağlar.

Deniz seviyesi ölçümleri

Deniz seviyesi için, Copernicus Deniz ve Çevre İzleme Servisi (CMEMS; http) tarafından işlenen ve dağıtılan Ocak 1993'ten Şubat 2017'ye kadar olan dönem için hem bölgesel (Akdeniz) hem de küresel aylık deniz seviyesi anormallik haritalarını (SLA) kullandık. : //marine.copernicus.eu ). SLA haritaları, belirli bir zamanda mevcut olan tüm görevler kullanılarak dört adede kadar altimetre uydusunun ölçümlerinin birleştirilmesiyle oluşturulur.

Haritalamadan önce, yol boyunca takip edilen altimetre kayıtları aletsel gürültü, yörünge belirleme hatası, atmosferik kırılma, deniz durumu sapması, statik ve dinamik atmosferik basınç etkileri ve gelgitler için rutin olarak düzeltilir .

Küresel ortalama deniz seviyesi, küresel değişikliklerle ilgili olmayan yerel dinamik dalgalanmalara odaklanmak için her ızgara noktasında SLA zaman serilerinden çıkarılmıştır. Alan ağırlıklı ortalama zaman serisi, Akdeniz havzası genelindeki SLA'yı (SLA _MS ) temsil etmektedir .

Uydu altimetri verileri, 1900-2010 yılları arasında Fransa'nın Marsilya kentinde ve 1927-2010 yılları arasında İtalya'nın Trieste kentinde Ortalama Deniz Seviyesi Kalıcı Hizmetinden alınan aylık gelgit ölçüm,ölçümleriyle desteklenmiştir

Bunlar, on dokuzuncu yüzyılın sonuna kadar uzanan, Akdeniz'de mevcut olan en uzun kayıtlardır, ancak Trieste'deki 1927 öncesi kayıtlarda önemli (çok yıllık) boşluklar vardır. Marseille'in kısa süreli boşluklar ya önce ya da 1993 ya da verilen altimetre mareograf kayıt ters barometre için düzeltilmiştir 1993 sonrası verilerin (IB) 'etkisi ile doğrusal interpolasyonla doldurulmuştur ⁠ , P _{, bir} deniz seviyesi basıncı (SLP ) ve P _refTüm okyanus boyunca ortalama SLP, ρ deniz suyu yoğunluğu ve g yerçekimi.

26.5 ° N'de AMOC gözlemleri

AMOC'nin 26.5 ° N'de izlenmesi RAPID – MOCHA – Western Boundary Time Series [WBTS (RAPID)] programı himayesinde 2004 yılından bu yana gerçekleştirilmektedir . Atlantik Okyanusu'nun batı ve doğu sınırlarında 26.5 ° N'de ve Orta Atlantik Sırtı'nın (MAR) her iki tarafında önemli ölçümler toplanmıştır. Eğimli sınırlar nedeniyle, yamaç üzerinde farklı konumlarda ve derinliklerde bulunan birkaç demirleme.Sınırlarda ortaya çıkan zaman serileri sıcaklık ve tuzluluk profilleri, orta okyanus meridyen jeostrofik taşınmasının hesaplandığı dinamik yükseklik anormalliği profillerini türetmek için kullanılır.

AMOC taşınımının ( T _AMOC ) tahmini, (i) en derin kuzeye doğru ~ 1100 m'de , (ii) en yüksek orta okyanus taşımacılığının ( T _UMO ) toplamı olarak elde edilir . Florida Akıntısı nakliyesi ( T _FC ), Florida Boğazı boyunca denizaltı telefon kabloları ve (iii) bölgesel rüzgar stresi kullanılarak tahmin edilen yüzeye yakın meridyonel Ekman taşımacılığı ( T _EK ) kullanılarak voltaj farkının ölçülmesiyle elde edilmiştir. Avrupa Orta Menzilli Hava Tahminleri Merkezi'nden (ECMWF) ERA-Geçici yeniden analiz T _AMOC= T _FC + T _EK + T _UMO . Devrilmenin (derin güneye doğru akış) alt kolu, üst Kuzey Atlantik Derin Suyu (NADW) taşımacılığı ( T _UNADW ; 1100–3000 m) ve alt NADW taşımacılığının ( T _LNADW ; 3000–5000 m) toplamı ile temsil edilir , öyle ki T _AMOC ≈ - ( T _UNADW + T _LNADW ) .

Burada, RAPID tarafından sağlanan Nisan 2004 ile Şubat 2017 arasında 26,5 ° N'de meridyen taşımalarının 12 saatlik zaman serisini ve doğu ve batı sınırlarının yakınında 12 saatlik dikey sıcaklık ve tuzluluk profillerini kullanıyoruz. Meridyen ısı aktarımı, Johns et al.'da açıklandığı gibi RAPID gözlem sisteminden türetilir . (2011) . Dinamik yükseklik anormalliklerini hesaplamak için sıcaklık ve tuzluluk profilleri kullanılır. RAPID demirlemelerinin çoğu 100–200 dbar derinlik aralığında en sığ ölçümlere sahip olduğundan, dinamik yükseklik profilleri bir kübik ekstrapolasyon kullanılarak yüzeye kadar uzatıldı . Meridyonel taşımaların zaman serileri ve dinamik yükseklik anormalliklerinin ortalaması aylık olarak alındı, böylece 155 aylık tahmin elde edildi.

Sıcaklık ve tuzluluk verileri

Japonya Deniz-Yer Bilimi ve Teknolojisi Ajansı (JAMSTEC) tarafından Argo dahil (ve çoğunlukla) mevcut tüm verilerden üretilen, Ocak 2004'ten Şubat 2017'ye kadar aylık ızgaralı sıcaklık ve tuzluluk profilleri, Yoğunluktaki değişikliklerden (sterik bileşen) Kuzey Atlantik'teki deniz seviyesi değişkenliğine olan katkıyı hesaplayın:

burada ρ ′, zaman ortalamasına göre yerinde bir yoğunluk anomalisidir, ρ ₀ = 1027.5 kg m ⁻³ , T sıcaklıktır, S tuzluluktur, z derinliktir ve H entegrasyon için referans derinliğidir. Devrilmenin üst kısmına (üst 1100 m) odaklandığımız için, sterik deniz seviyesi anomalileri 1100 m derinliğe atıfta bulundu. Sterik deniz seviyesi anomaliler (SLA _st ) yaklaşık Termosterik SLA (SLA ayrılmıştır (nedeniyle durum denklemi doğrusal olmaması arasında olabilir) _t ) ve halosteric SLA (SLA _ler ) bileşenleri:

üst çubuğun ortalama zaman değerlerini gösterdiği yer.

Atmosfer ve yeniden analiz verileri

Okyanustaki gözlemlenen değişiklikleri atmosferik zorlamaya bağlamak için, 1979 için aylık ortalama SLP, net yüzey ısı akışı ( Q _net ), rüzgar stresi, 10 m rüzgar hızı ve deniz yüzeyi sıcaklığı (SST) alanlarını kullandık. ECMWF'nin ERA-Ara yeniden analiz projesi tarafından sağlanan 2017 dönemi ( Dee ve diğerleri, 2011 ). Marsilya ve Trieste'deki uzun gelgit ölçer kayıtları , ECMWF'nin Yirminci Yüzyıl Analizinden (ERA-20C) 1900–2010 zaman aralığında tahmin edilen 26.5 ° N'deki T _EK ile karşılaştırıldı ( Poli et al. 2013). Buna ek olarak, Lizbon, Portekiz ve Reykjavík, İzlanda arasındaki normalleştirilmiş SLP farkına dayanan ve Ulusal Atmosferik Araştırma Merkezi'nin İklim Analizi Bölümü tarafından sağlanan aylık istasyon bazlı NAO endeksini kullandık (NCAR; Hurrell ve diğerleri . 2003 ).

Yöntemler

Mevsimsel döngü, yıllık ve altı aylık harmonikler en küçük kareler anlamında uydurularak hesaplandı ve tüm alanlardan ve zaman serilerinden çıkarıldı. Dalgacık tutarlılık bir zaman-frekans alanı bölgeleri bulmak için kullanıldığı SLA _{, MS} ve T _EK covary ( Şek. 4 ). Doğrusal regresyon, SLP'nin uzamsal modellerini ve rüzgar değişikliklerini AMOC ve Akdeniz seviyesi değişkenliğine göre incelemek için kullanılır: aylık SLP alanları, bölgesel ve meridyonel 10 m rüzgar hızları aylık T _AMOC ve SLA _MS'ye yansıtılır. zaman serileri (örneğin, Şekil 6). Karşılık gelen regresyon katsayıları, T _AMOC için Sverdrup başına paskal (Sv; 1 Sv ≡ 10 ⁶ m ³ s ⁻¹ ) ve SLA _MS için saniyede metre ( SLP'deki yerel değişiklikler ve AMOC'deki değişikliklere göre rüzgar hızı) şeklindedir. sırasıyla ulaşım ve Akdeniz seviyesi).

SLA (a) aylık zaman serisi _MS uydu ölçümlerinden ve gelen T _EK 26.5 az ° K ERA-Geçici bölgeli rüzgar stres ve (b) (a) zaman serisi arasındaki dalgacık tutarlılık hesaplanır. Not, y ekseni, T _EK tersine çevrilir. Uyum grafiğindeki okların yönü, birim çemberdeki faz gecikmesine karşılık gelir ve geriye doğru yön, bir faz dışı ilişkiyi belirtir. Tutarlılık grafiğindeki (beyaz kesikli eğri) etki konisi, tutarlılık verilerinde kenar etkilerinin nerede oluştuğunu gösterir.

Yıllar arası değişkenliğe odaklanmak için, aylık zaman serileri 24 aylık bir aralıkla (1 yıllık bir pencerede hareketli ortalamaya yaklaşık olarak eşdeğer) bir "Düşük" filtresiyle daha da yumuşatıldı. Kuzey Atlantik'te yıllar arası deniz seviyesi değişkenliğinin önde gelen EOF modunu (EOF-1) belirlemek için deneysel bir ortogonal fonksiyon (EOF) analizi kullanıldı ( Şekil 9 ). EOF-1'in uzamsal modeli, deniz seviyesi verilerinin standartlaştırılmış (standart sapmaya bölünmüş) ana bileşen [PC (PC-1)] zaman serisine yansıtılmasıyla elde edilen bir regresyon haritası olarak temsil edilir. Dolayısıyla, regresyon katsayıları PC-1'in standart sapma değişikliği başına santimetredir (deniz seviyesinin yerel değişimi).

Korelasyon katsayıları için% 95 önem seviyesi, gözlemlenen zaman serileriyle aynı otokorelasyon fonksiyonlarına sahip rastgele zaman serilerinin 10.000 Monte Carlo simülasyon çiftleri arasındaki korelasyonların hesaplanmasıyla tahmin edilmiştir. 155 veri noktasına sahip sezon dışı aylık zaman serileri için korelasyon için% 95 anlamlılık seviyesi yaklaşık 0,2'dir. Düzleştirilmiş zaman serileri için (yıllar arası sinyal), korelasyon için% 95 anlamlılık seviyesi, sıfır gecikmede yaklaşık 0.5 ve 12 aylık gecikmede 0.6'dır.

Okyanus akıntılarının net yüzey ısı akısı ve sıcaklık artışı, termosterik deniz seviyesi değişkenliğini tetikler,

α termal genleşme katsayısı, C _p , deniz suyunun özgül ısı kapasitesidir , iklimsel (2004–17 ortalamasında) net yüzey ısı akısıdır (pozitif akılar okyanusun dışına yönlendirilir) ve u , okyanus akıntı hızıdır . Denklemin sağ tarafındaki ilk terimi tahmin ettik. (3) ERA-Geçici alanları kullanarak S _net. Uzamsal olarak değişken termal genleşme katsayısı, JAMSTEC sıcaklık ve tuzluluk alanlarından hesaplandı ve 100 m'nin üstündeki ortalaması alındı. İkinci (öneri) terim büyük ölçüde bilinmemektedir. Bununla birlikte, yaşostrofik bileşenin Ekman nakliyesi tarafından iyi karakterize edildiği varsayıldığında, Ekman taşımacılığının sıcaklık artışının katkısı, Marshall ve diğerlerini izleyen sözde hava-deniz ısı akışı kullanılarak tahmin edilebilir . (2001) :

burada k dikey birim vektör, τ rüzgar stresi, f Coriolis parametresidir ve SST, üst Ekman tabakası sıcaklığının bir yaklaşımı olarak kullanılan deniz yüzeyi sıcaklığıdır. Yüzey akılarıyla tutarlılık için ERA-Interim rüzgar gerilimi ve SST'yi kullandık. Daha sonra, dikey ısı ilerlemesinin küçük olduğu varsayılırsa, 1100 m üst su kolonunun termosterik deniz seviyesi değişimi,

YAZININ DEVAMI OKUMAK İÇİN TIKLAYINIZ

ECMWF

SABAH GÜNCELLEMESİ

17.09.2020

Z500hpa

http://images.meteociel.fr/im/4460/anim_jmx2.gif

850hpa

http://images.meteociel.fr/im/2296/anim_szc1.gif

Bilal Tan yazdı:

Bu lanet hastalık benide vurdu öyle bi sırt ağrısı yapıyor ki canlı canlı kemiklerim kırılıyor sanki kolumu kaldırcak halim yok dışkı ishal ateş sürekli 38 derecelerde lütfen evden çıkmayın bunu yaşamayın dualarınızı bekliyorum hepinizden

Geçmiş olsun kardeşim ALLLAH şifa versin

Arktik Okyanusu'nun tatlı su içeriği (FWC), iklim ve biyoloji ile geniş bir ilgiye sahip Arktik Okyanusu'nun fiziksel bir özelliği olan tabakalaşma ile yakından bağlantılıdır.

Burada, Coupled Model Intercomparison Project'in 5. aşamasından 12 farklı kontrol-çalıştırma simülasyonunda atmosferik sirkülasyon ile Arktik FWC arasındaki ilişkiyi araştırıyoruz

Çoklu gecikmeli regresyon kullanarak, Arktik FWC'nin lineer tepkisini Arktik Salınımın (AO) gücündeki bir adım değişikliğine ve Arktik etki alanı üzerindeki SLP değişkenliğinin ikinci ve üçüncü ortogonal modlarına izole etmeye çalışıyoruz.

Modeller arasında, daha antisiklonik bir AO'ya bir adım değişikliğinin, Arktik FWC'de bir e ile bir artışa yol açtığı konusunda geniş bir fikir birliği vardır.-5–10 yıllık katlanma süresi ölçeği. Bununla birlikte, modeller, SLP değişkenliğine doğrusal bir yanıtın FWC değişikliklerini açıklayabilme derecesi açısından büyük ölçüde farklılık gösterir. FWC değişkenliğinin ortalama durumları, zaman ölçekleri ve büyüklükleri büyük ölçüde benzer olsa da, değişkenliğin fiziksel kökenleri modeller arasında oldukça tutarsızdır.

Hangi yanıt fonksiyonlarının modeller içindeki nedensel, fiziksel ilişkileri temsil etme olasılığının en yüksek olduğunu ve hangilerinin regresyon eseri olduğunu belirlemek için Monte Carlo yaklaşımını içeren bir sağlamlık testi gerçekleştiriyoruz. SLP yeniden analiz verileriyle evrişim, en sağlam dört yanıt fonksiyonunun, 1990'ların sonları ve 2000'lerin sonlarında gözlemlenen FWC birikimini yeniden üretme konusunda bir miktar beceriye sahip olduğunu göstermektedir; bu, bu değişikliğin büyük ölçüde rüzgar kaynaklı olduğu fikriyle tutarlıdır.

Kuzey Kutbu'nun fiziksel dinamikleri atmosferik, okyanus ve kriyosferik süreçleri kapsar; okyanus yüzeyinde birbirine bağlı sistemler.

Arktik Okyanusu tuzlulukla tabakalaşmıştır - bu sözde β okyanustur ( Carmack 2007 ) - ve bu nedenle Kuzey Kutbu'ndaki tatlı su bu bağlantılar üzerinde önemli bir kontrolü temsil eder, çünkü bolluğu okyanus yüzeyi ile göreceli olarak arasındaki bağlantıları düzenler. altta ılık Atlantik Suyu. Tatlı su rezervuarındaki değişiklikler ve dolayısıyla tabakalaşma, deniz buzu stabilitesi ve büyümesi, dikey ısı akışları, besinlerin karıştırılması ve karbon döngüsü üzerinde etkilere sahiptir ve iklim ve biyoloji için geniş dolaylı etkilere sahiptir genel bir bakış için Kuzey Kutbu iklim sisteminin gelecekteki evrimini anlamaya yönelik herhangi bir girişim, tatlı su değişkenliğini yöneten süreçlerin geliştirilmiş bir sunumundan faydalanacaktır ( Lique ve diğerleri 2016 ). Ayrıca, Kuzey Kutbu tatlı su içeriğindeki (FWC) değişiklikler, tatlı su tedariki ve ihracatındaki değişikliklerle yakından ilişkili olmalıdır, ancak bu bağlantıların gözlemlerde tespit edilmesi zor olmuştur .

Kuzey Atlantik'e gelişmiş tatlı su ihracatı, derin su oluşumu bölgelerindeki tuzluluk ve tabakalaşmayı değiştirerek Atlantik meridyen devrilme dolaşımını (AMOC) etkileme potansiyeline sahiptir ve / veya subpolar dönütteki sınır akımları boyunca yoğunlukların değiştirilmesi

Arktik Okyanusu, küresel hidrolojik döngünün kuzey düğümündeki konumunun bir sonucu olarak nispeten taze bir durumu korur . Avrasya ve Kuzey Amerika nehirlerinden gelen tatlı su akışları, tatlı Pasifik Suyunun sığ Bering Boğazı yoluyla akışı ve yağış ve buharlaşma dengesizliği, yaklaşık 10.000 km ³ yıl ⁻¹ net bir oranda Kuzey Kutbu'na tatlı su sağlar .

Arktik Okyanusu ve Kanada Arktik Takımadaları'nın (CAA) tatlı su rezervuarı hem sıvı (~ 100.000 km ³ ) hem de katı (~ 14.000 km ³ ) bileşenlerden oluşur ( Haine et al.2015), Kuzey Kutbu havzaları, raf bölgeleri ve CAA'ya eşit olmayan bir şekilde dağılmıştır. Hem katı hem de sıvı bileşenler, belirgin bir mevsimsel döngü gösterir ve hem sıvı tatlı suyun bölgesel dağılımı hem de toplam sıvı Arctic FWC, yıllar arası ve on yıllık zaman ölçeklerinde önemli ölçüde farklılık gösterir .

Simüle edilmiş FWC değişkenliğini iyileştirmenin bir ön koşulu, mevcut simülasyonları değerlendirme ve değerlendirme yeteneğidir. Aslında, iklim modellerinde Arktik FWC rezervuarının ortalama durumunu ve değişkenliğini karşılaştırmanın ötesine geçmeli ve itici güçler ile tepkiler arasındaki fiziksel ilişkileri değerlendirmeliyiz.

Burada, Birleşik Model Intercomparison Projesi'nin (CMIP5) 5. aşamasından 12 farklı model simülasyonunda Arktik FWC'nin doğal değişkenliğinde önemli bir mekanizma olarak kabul edilen şeyi izole ediyoruz: Arktik FWC'nin büyük modellerin baskın modellerinde değişikliklere tepkisi - Kuzey Kutbu bölgesi üzerinde ölçek atmosferik sirkülasyon. Bu atmosferik sirkülasyon kalıpları, deniz seviyesi basınç (SLP) değişkenliğinin önde gelen modları tarafından tanımlanmaktadır. 2. bölümdeKullandığımız zaman serilerini tanımlıyoruz ve her modelde ilgili klimatolojiye arka plan sağlıyoruz.

Rüzgarların Arktik Okyanusu yüzeyinde bulunan tatlı suyun sıvı veya deniz buzu olarak yeniden dağıtımını ve ihracatını yönlendirebileceği bir süredir anlaşılmıştır Atmosferik sirkülasyon, içeri akan Pasifik Sularının yollarını ve akışlarını ve Sibirya raflarındaki düşük tuzlu suları ve daha fazlasını etkiler saline Atlantic Waters .

Bu bağlantılara deniz buzu örtüsü aracılık etmektedir ve son on yıllardaki düşüşü, (daha taze) Amerika havzası ile Avrasya havzası arasındaki artan tuzluluk karşıtlığına katkıda bulunmuş olabilir .

Kuzey Kutbu'nda sıvı tatlı suyun yeniden dağıtılması, haloklin eğilmesi yoluyla jeostrofik sirkülasyonun sağlanması için önemlidir; Bu dinamikler belki de en açık olanı, Arktik Okyanusu'ndaki en büyük FWC rezervuarı olan Beaufort Gyre'de .

Kuzey Yarımküre'deki ekstratropik deniz seviyesi basınç değişkenliğinin önde gelen modu olarak Arktik Salınımı (AO; Thompson ve Wallace 1998 ), büyük ölçekli rüzgar kuvvetindeki baskın değişkenliği yakalar ve bu nedenle atmosferik arasındaki nedensel ilişkilerin belirlenmesinde doğal bir başlangıç noktasını temsil eder. ve okyanus / kriyosferik değişkenlik. Nitekim, birçok çalışma, AO'nun deniz buzu sürüklenme modelleri ve yüzey jeostrofik sirkülasyon üzerindeki etkisini belirlemeye odaklanmıştır .

Bununla birlikte, gözlenen Arktik FWC değişikliklerini atmosferik değişkenlikle ilişkilendirmede önemli zorluklar yaşanmıştır .

Bu zorluğun çoğu, okyanusun atmosferik bir karışıklığa yavaş tepki vermesinden kaynaklanıyor. Teori ve idealleştirilmiş modelleme, Arktik Okyanusu'ndaki FWC'nin veya en azından en büyük rezervuarı Beaufort Gyre'de, geçmiş atmosferik zorlamanın çok yıl ila on yıllık bir hafızasını taşıdığını göstermektedir

Belleğin önemli olduğu bir ilişkiyi uygun şekilde yakalamak için doğrusal yanıt teorisini kullanırız. ,

3. bölümde, her modelin endüstri öncesi kontrol çalışmasını kullanarak, Arctic FWC'nin AO'nun gücündeki 1 standart sapma değişikliğine ve SLP değişkenliğinin ikinci ve üçüncü ortogonal modlarına doğrusal tepkisini izole ediyoruz. Orijinal SLP ile türetilmiş doğrusal yanıt fonksiyonlarının evrişimi yoluyla, her modelin FWC zaman serisini yeniden oluşturmaya çalışıyoruz. Türetilen ilişkilerin fiziksel olarak sağlam olduğu ölçüde, hem FWC-SLP ilişkisinin doğasını hem de her modeldeki genel FWC değişkenliğini belirlemedeki önemini değerlendirebiliriz. Bu karşılıklı karşılaştırma, makalenin ilk amacıdır.

Makalenin ikinci amacı, regresyon temelli bir teknikle ilişkili uyarıları araştırmak ve bunun değerlendirilmesi için bir teknik oluşturmaktır. In bölümünde 3b bizler tepki fonksiyonları için istatistiksel anlamlılık düzeylerini belirlemek için istihdam bir Monte Carlo yaklaşımı belgelemek. In bölüm 4 , her modelin tarihsel koşmak kullanan ve daha fazla Monte Carlo testleri uygulanarak fonksiyonların sağlamlığına harici testi kurmak. In bölüm 5 , bu değerlendirme sonrasında, biz seçmek ve büyük olasılıkla onlar türetildiği modelleri içinde fiziksel ilişkileri temsil etmek olan tepki fonksiyonlarını açıklar.

Üçüncü ve son amaç, 5. bölümde seçilen modelden türetilen ilişkilerin , Arctic FWC ve SLP arasındaki gerçek dünya ilişkisinin kesinlikle doğru bir yansıması olup olmadığını değerlendirmektir .

Olarak 6 bölüm , biz ERA-20C, bir analiz tekrarı SLP veri modeli türetilmiş dürtü yanıtı fonksiyonları (evriştirilir Poli ve ark., 2016 ) ve ERA-Geçici

Bu, 1990'ların sonunda ve 2000'lerin sonunda Rabe ve diğerleri tarafından bildirilenle karşılaştırılabilir bir FWC birikimi sağlar . (2014) ve Polyakov vd. (2013). Bu bağlamda, yöntemimiz serbestçe gelişen atmosferik bileşenlere sahip bağlı modelleri değerlendirmek için yeni bir araçtır; bu analiz, yalnızca tarihsel simülasyonlardan elde edilemeyen bilgiler sağlar.

Arktik tatlı su temsili

Arktik Okyanusu'ndaki FWC, genellikle , S _ref = 34,8 olacak şekilde , Arktik'in ortalama tuzluluk oranı olarak seçilen S _ref referans tuzluluğuna göre tanımlanır ( Aagaard ve Carmack 1989 )

Bu tanım aynı zamanda fiziksel olarak Arktik haloklinin tabanına yakın bir derinlikteki tuzluluğa karşılık gelir, yani bu üst taze tabakanın genişlemesini ve tazelemesini ölçmede gerçek faydası olduğu anlamına gelir. Entegrasyon yalnızca halokline kadar uzandığından, haloklin altındaki değişiklikler - örneğin, değişen Atlantik Suyu girişinden - dikkate alınmaz. Bu analizde, gerçek Arktik'e göre modellerdeki tuzluluk yanlılıklarının etkilerinden kaçınmak için, söz konusu her model için ortalama Arktik Okyanusu tuzluluğu olarak referans tuzluluğu alıyoruz ( Tablo 2 ). Her model simülasyonunda, bu referans tuzluluklarının tümü haloklin tabanının yakınında bulunur (gösterilmemiştir).

Her model için tatlı su bütçemizi oluştururken, modeller arasında çok farklı şekilde temsil edilen Kanada Arktik Takımadalarını hariç tutuyoruz. Bu nedenle, Serreze ve diğerleri tarafından seçilen aynı Arktik Okyanusu alanını kullanıyoruz. (2006) gözlemsel sentezlerinde ( Şekil 2 ). Takımadaların genellikle diğer Arktik tatlı su bütçelerine dahil edildiğini unutmayın (örneğin, Haine ve diğerleri 2015 ). Model simülasyonları , en büyük ve en küçük FWC ortalama durumlarına sahip topluluk üyeleri arasında 2 faktör fark ile bir dizi FWC ortalama durumu gösterir ( Şekil 1 ). Referans için, Serreze ve ark. (2006) 2000 öncesi iklimsel ortalama sıvı FWC'yi 74000 ± 7400 km ^{3 olarak} tahmin etmektedir., hidrografik gözlemlere dayanmaktadır. Literatürde yaygın olarak tanımlandığı gibi tatlı su mutlak değerlerinin intermodel karşılaştırmaları belirsizdir ( Schauer ve Losch 2019 ). Eşitlik sağlamak için, doğrusal yanıt işlevlerimizi her modelin Arctic FWC rezervuarındaki kesirli değişiklik açısından rapor ediyoruz.

Endüstri öncesi kontrol simülasyonlarından bazıları, çalışma boyunca FWC'de (CanESM2, CNRM-CM5 ve MIROC5) açık bir eğilim sergilemektedir. Her durumda, analizi gerçekleştirmeden önce FWC zaman serisini doğrusal olarak saptırıyoruz. Regresyon prosedürümüzü standartlaştırmak için model çalıştırmayı 3600, 6000 ve 9600 aylık uzunluklarda gruplandırıyoruz ( bölüm 3a ). Model çalıştırmalarını bu gruplama şemasına uyacak şekilde kestirdiğimizde, çalıştırmaların ilk bölümlerinde zaman serisinin geri kalanıyla tutarsız olan eğilimleri gösteren MIROC5 ve MPI-ESM-MR hariç tüm durumlarda ilk aydan başlıyoruz. Bu iki simülasyonda ilk 1008 ayı atlıyoruz.

Kuzey Kutbu'ndaki ortalama tatlı su dağılımı ( Şekil 2 ) ve hidrografi (gösterilmemiştir) da model simülasyonları arasında farklılık gösterir. Bununla birlikte, genel olarak, modeller, raflara kıyasla derin havzalarda daha derinlemesine entegre tatlı su depolamasını, Amerika havzasında Avrasya havzasına göre daha büyük bir FWC ve daha derin haloklin'i ve tuzlu ve zayıf tabakalı bir Barents Denizi'ni yakalar. Modeller, gözlemlerle ilgili olarak bazı ortak önyargılar göstermektedir (örneğin, Polar Bilim Merkezi Hidrografik Klimatoloji; Steele ve diğerleri, 2001 ): Beaufort Döngüsü, Kanada ve Alaska'dan daha uzakta konumlanmış, uzamsal olarak daha dağınık ve Kuzey Kutbu'nun merkezi aşırı tazedir. Bu önyargılar, CMIP5 multimodel ortalama tatlı su dağılımında da açıktır ( Shu ve diğerleri, 2018). Ek olarak, IPSL modelleri aşırı derecede taze bir Barents Denizi gösterir ( Şekil 2 ). Arktik Okyanusu hidrografisinin birleştirilmiş iklim modelleri paketinde karşılaştırılması en son Holland ve arkadaşları tarafından yapılmıştır . (2007) , Hükümetlerarası İklim Değişikliği Paneli Dördüncü Değerlendirme Raporu'na katkıda bulunan 10 modeli inceledi. Ding vd. (2016) , CMIP5 modellerinde mevsimsel tatlı su döngüsünü yöneten süreçleri inceledi, ancak bunun dışında Arktik Okyanusu tatlı su ve / veya hidrografinin aynı nesil CMIP5 modellerinin modellerinde şimdiye kadar tek karşılaştırması Arktik Okyanusu CORE-II çalışmalarından geliyor. zorlanmış (akuple olmayan) model simülasyonları olarak kabul edilmektedir ( Wang ve diğerleri 2016 ; Ilicak ve diğerleri 2016 ).Shu vd. (2018) CMIP5 çok modelli ortalama tatlı su içeriğinin yirmi birinci yüzyılda öngörülen değişikliklerini değerlendiriyor.

Alıntı : College of Life and Environmental Sciences, University of

Exeter, Exeter, Birleşik Krallık.

KASIRGA NEDİR,DİGER ADI

Büyük çaplı ve çok şiddetli Beufort ölçeğine göre saatte 75 milden fazla hızla ve dönerek esen tropik rüzgar

Ayrıca Bakınız

Örnek olarak bakınız

Doğu Büyük Okyanus ve Güney Atlantik hariç subtropikal ve tropikal iklim kuşağındaki bütün sıcak denizlerde sık sık meydana gelir. Ağustos, Eylül aylarında Antiller'de görünür

Kasırgalar Nerede Oluşur?

Kasırgalar çoğunlukla sıcak okyanus/deniz suyuna ihtiyaç duydukları için çok nadiren Akdeniz'de oluşan tropikal fırtınalar (medicane olarak da adlandırılır) dışında genellikle Atlantik ve Doğu Pasifik okyanuslarında oluşurlar. Karayip denizi ve Meksika körfezi de kasırga oluşumu için ideal konumlardandır.

Devamı için tıklayınız

Kasırganın merkezine ''kasırganın gözü'' adı verilir.

Tropikal kasırgalar, ‘kasırganın gözü’ olarak da adlandırılan ‘batan’ hava çekirdeğine sahiptir. İlginçtir ki, bu çekirdek bölgenin havası sakin ve bulutsuzdur. Küresel formasyon çapı 2,5 kilometre’den 370 kilometreye kadar değişebilir. ‘Stadyum etkisi’, bir stadyuma benzemek için göz duvarının dışa doğru kıvrılmasına değinen bir fenomendir.

Bakınız

Stratosfer

Stratosfer ile troposfer arasındaki etkileşim karmaşıktır ve henüz tam olarak anlaşılmamıştır. Troposferin, gezegensel dalgaların dikey yayılımı yoluyla stratosferi etkilediği yaygın olarak kabul edilmektedir .Tartışmalı olan, stratosferin troposferi “aşağı doğru kontrol” yoluyla etkileyip etkilemediğidir yalnızca düzgün bir şekilde çözülmüş stratosfere sahip GCM'ler, o sırada gözlemlenen AO'daki eğilimleri doğru bir şekilde simüle edebilir. GCM deneylerinde, artan sera gazları stratosferin soğumasına neden oldu, kutupsal girdabı güçlendirdi ve stratosferik AO'da, modellenen 21. yüzyılın sonlarına kadar hız kesmeden devam eden güçlü bir pozitif eğilimi zorladı. Stratosferik pozitif AO, deniz seviyesinde ölçülen AO'da benzer bir pozitif eğilimi zorlayarak radyal olarak zorlanan yüzey ısınmasını arttırdı. Çalışmalarında, düzgün bir şekilde çözülmüş stratosferi olmayan GCM'ler, SLP AO'da hiçbir eğilim göstermedi.

Olarak Şekil. 4 alt stratosfer (değişkenlik 10 hPa benzer olan) temsil eden, biz AO endeksi daha önce olduğu gibi, SLP EOF analizi her iki hesaplanan çizmek ve 50 hPa de Coğrafik potansiyel alanı. İki zaman serisi, troposfer ve stratosferin, iki zaman serisi ve benzer eğilimler arasında yüksek bir korelasyonla birleştiğini öne sürüyor. Trend analizinin basit kullanımıyla, zorlamanın yönü elbette belirlenemez. Troposferik AO'da olduğu gibi, en son verilerin dahil edilmesi, stratosferik AO'nun 1973–2004 dönemi boyunca negatif bir eğilim içinde olduğunu ve en son alt dönemde güçlü bir negatif eğilim içinde olduğunu - 1990'ların ortasında Shindell ve ark.

Spearman sıra korelasyonu, negatif eğilimin gerçekten önemli olduğunu doğrular. 2000/01 ile 2003/04 arasındaki her kış, negatif bir stratosferik AO ile karakterize edildi ve en olumsuz ayrılma 2003/04 kışında gözlendi

Burada yeniden analiz verilerinden sunulan stratosferik eğilimler, mevcut birkaç meteorolojik veri setini kullanarak. Bu nedenle, NH stratosferik AO'nun hem son 32 yıla hem de aslında güçlü bir negatif eğilim içinde olduğu en son döneme göre anlamlı bir pozitif eğilimde olmadığı ikna edici bir şekilde sonucuna varılabilir.

NAO, AO Küresel Isınmada İlişkili ?

Kuzey Atlantik Salınımı (NAO) ve yakından ilişkili Arktik Salınımı (AO), küresel ısınma eğilimine benzer rapor edilen desenlerle Kuzey Yarımküre (NH) yüzey sıcaklıklarını güçlü bir şekilde etkiler.

Ulusal Yetkilendirme Görevlisi ve AO, 1990'ların başındaki tarihi yükselişlerle 1970'lerin ve 1980'lerin çoğunda olumlu bir eğilim içindeydi ve küresel ısınma sinyaline önemli ölçüde katkıda bulundukları öne sürüldü.

Aralık – Şubat, 1950–2004 için AO, NAO ve NH ortalama yüzey sıcaklığının standart endekslerindeki eğilimler ve yüzey sıcaklığı anomalilerindeki ilişkili modeller incelenmiştir.

Ayrıca, daha önce NAO, AO ve bunların pozitif eğilimi ile ilgili olarak tanımlanan faktörler de analiz edilmiştir.

Kuzey Atlantik deniz yüzeyi sıcaklıkları (SST'ler), Hint-Pasifik ılık havuz SST'leri, stratosferik dolaşım ve Avrasya kar örtüsü.

Son zamanlarda, NAO ve AO endeksleri düşüyor; Bu veriler dahil edildiğinde, son 30 yıldaki genel eğilimler zayıf ya da hiç yoktur ve büyük ölçüde başlangıç ve bitiş tarihi seçimine bağlıdır. Açık bir ayrım olarak, kışın hemisferik ısınma eğilimi tüm dönem boyunca güçlü ve tutarlı olmuştur. Tüm yarım küre için düşünüldüğünde, NAO / AO modelleri de trend modelinden ayırt edilebilir.

Bu nedenle, Aralık-Şubat ısınma eğilimi, eğilimin gücü, tutarlılığı ve modeli açısından AO ve NAO'dan ayırt edilebilir.

Bu sonuçlar, dizin veya veri kümesi seçimine duyarlı değildir.

NAO ve AO, çok yıllık dönemler için hemisferik ve bölgesel ısınmaya katkıda bulunabilirken, bu farklılıklar, küresel ısınma eğiliminin son 30 yıldaki büyük ölçekli özelliklerinin AO ve NAO ile ilgisi olmadığını göstermektedir.

Whisper yazdı:

Hayırlı günler herkese

Hayırlı günler abi