Ảnh hưởng của sự ấm lên gần đây của Đại Tây Dương trong việc củng cố kết nối đại dương giữa Đại Tây Dương và Thái Bình Dương theo thang thời gian giữa các năm thông qua sự kết nối gia tăng với chế độ Meridional Thái Bình Dương

Springer Science and Business Media LLC - Tập 53 - Trang 371-387 - 2019
Jae-Heung Park1, Tim Li1,2, Sang-Wook Yeh3, Heyrim Kim3
1International Pacific Research Center and Department of Atmospheric Sciences, School of Ocean and Earth Science and Technology, University of Hawaii at Manoa, Honolulu, USA
2Key Laboratory of Meteorological Disaster, Ministry of Education (KLME), Joint International Research Laboratory of Climate and Environmental Change (ILCEC), Collaborative Innovation Center On Forecast and Evaluation of Meteorological Disasters (CIC-FEMD), Nanjing University of Information Science and Technology, Nanjing, China
3Department of Marine Sciences and Convergent Technology, Hanyang University, ERICA, Ansan, Republic of Korea

Tóm tắt

Pool ấm Đại Tây Dương (AWP), nơi có nhiệt độ bề mặt biển (SST) cao nhất ở bán cầu Tây trong mùa hè đến đầu thu ở Bắc bán cầu, đã được biết đến là có ảnh hưởng đáng kể đến khí hậu trong các vùng lân cận. Có thông báo rằng AWP đã ngày càng ấm hơn, khiến AWP–SST trong vài thập kỷ gần đây cao hơn bất kỳ giai đoạn nào khác kể từ thế kỷ hai mươi. Dưới mức AWP–SST trung bình tăng, các phản ứng khí quyển đối với AWP–SST bất thường được tăng cường, tương ứng với khả năng hình thành đối lưu sâu cao hơn. Thông qua sự lan truyền sóng Rossby do đối lưu sâu gây ra, các tín hiệu AWP có thể vươn xa về phía tây đến trung tâm Bắc Thái Bình Dương. Tại thời điểm này, gió bắc bất thường được giới thiệu ở Bắc Thái Bình Dương, dẫn đến việc mang theo năng lượng tĩnh ẩm âm tính (MSE) vào vùng cận nhiệt đới và đồng thời góp phần làm mát SST bằng cách tương tác với gió thương mại bắc trung bình. Do phản ứng kiểu Gill với một bất thường nhiệt độ âm liên quan đến việc làm mát SST bất thường và MSE âm, các gió bắc bất thường tiếp tục phát triển ở Bắc Thái Bình Dương. Sự kết hợp giữa không khí và biển này kéo dài từ mùa thu đến mùa đông, dẫn đến sự phát triển chế độ meridional Thái Bình Dương vào mùa xuân tiếp theo. Sau đó, PMM tác động để thúc đẩy các sự kiện El Niño và Sóng địa phương Nam. Các thí nghiệm mô hình liên kết đã được thực hiện để điều tra mức độ mà sự ấm lên AWP–SST trung bình làm mạnh mẽ thêm kết nối xuyên vùng này của Đại Tây Dương và Thái Bình Dương trong các khoảng thời gian giữa các năm, và điều này đã được chứng minh hỗ trợ cho phân tích quan sát.

Từ khóa

#AWP #SST #khí hậu #đối lưu sâu #sóng Rossby #năng lượng tĩnh ẩm âm tính #kết nối xuyên vùng Đại Tây Dương-Thái Bình Dương #chế độ meridional Thái Bình Dương #El Niño.

Tài liệu tham khảo

Andronova NG, Schlesinger ME (2000) Causes of global temperature changes during the 19th and 20th centuries. Geophys Res Lett 27:2137–2140 Ashok K, Behera SK, Rao SA, Weng H, Yamagata T (2007) El Niño Modoki and its possible teleconnection. J Geophys Res Oceans 112 Bretherton CS, Smith C, Wallace JM (1992) An intercomparison of methods for finding coupled patterns in climate data. J Clim 5:541–560 Chang P, Ji L, Li H (1997) A decadal climate variation in the tropical Atlantic Ocean from thermodynamic air–sea interactions. Nature 385:516–518 Chang P et al (2007) Pacific meridional mode and El Niño–Southern oscillation. Geophys Res Lett 34 Chiang JC, Vimont DJ (2004) Analogous Pacific and Atlantic meridional modes of tropical atmosphere-ocean variability*. J Clim 17:4143–4158 Delworth TL et al (2006) GFDL’s CM2 global coupled climate models. Part I: formulation and simulation characteristics. J Clim 19:643–674 Ding H, Keenlyside NS, Latif M (2012) Impact of the equatorial Atlantic on the El Niño southern oscillation. Clim Dyn 38:1965–1972 Dong BW, Sutton R (2002) Adjustment of the coupled ocean–atmosphere system to a sudden change in the thermohaline circulation. Geophys Res Lett 29:18 England MH et al (2014) Recent intensification of wind-driven circulation in the Pacific and the ongoing warming hiatus. Nat Clim Change 4:222–227 Ham Y-G, Kug J-S, Park J-Y, Jin F-F (2013a) Sea surface temperature in the north tropical Atlantic as a trigger for El Niño/Southern Oscillation events. Nat Geosci 6:112–116 Ham YG, Kug JS, Park JY (2013b) Two distinct roles of Atlantic SSTs in ENSO variability: north tropical Atlantic SST and Atlantic Niño. Geophys Res Lett 40:4012–4017 Hansen J, Sato M, Ruedy R, Lo K, Lea DW, Medina-Elizade M (2006) Global temperature change. Proc Natl Acad Sci 103:14288–14293 Huang B et al (2015) Extended reconstructed sea surface temperature version 4 (ERSST. v4). Part I: upgrades and intercomparisons. J Clim 28:911–930 Huffman GJ, Adler RF, Bolvin DT, Gu G (2009) Improving the global precipitation record: GPCP version 2.1. Geophys Res Lett 36:L17808. https://doi.org/10.1029/2009GL040000 Kao H-Y, Yu J-Y (2009) Contrasting eastern-Pacific and central-Pacific types of ENSO. J Clim 22:615–632 Kerr RA (2000) A North Atlantic climate pacemaker for the centuries. Science 288:1984–1985 Kistler R et al (2001) The NCEP-NCAR 50-year reanalysis: monthly means CD-ROM and documentation. Bull Am Meteorol Soc 82:247–267 Kug J-S, Jin F-F, An S-I (2009) Two types of El Niño events: cold tongue El Niño and warm pool El Niño. J Clim 22:1499–1515 Kug JS, Sooraj KP, Li T, Jin FF (2010) Precursors of the El Niño/La Niña onset and their interrelationship. J Geophys Res Atmos 115:D05106. https://doi.org/10.1029/2009JD012861 Larkin NK, Harrison D (2005) On the definition of El Niño and associated seasonal average US weather anomalies. Geophys Res Lett 32:L13705. https://doi.org/10.1029/2005GL022738 Li T, Hogan TF (1999) The role of the annual-mean climate on seasonal and interannual variability of the tropical Pacific in a coupled GCM. J Clim 12:780–792 Li X, Xie S-P, Gille ST, Yoo C (2015) Atlantic-induced pan-tropical climate change over the past three decades. Nat Clim Change 6:275–279. https://doi.org/10.1038/nclimate2840 Liebmann B, Smith CA (1996) Description of a complete (interpolated) outgoing longwave radiation dataset. Bull Am Meteorol Soc 77:1275–1277 Martin-Rey M, Polo I, Rodriguez-Ponseca B, Losada T, Lazar A (2018) Is there evidence of changes in tropical atlantic variability modes under AMO phases in the observational record? J Clim 31:515–536. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-16-0459.1 McGregor S, Timmermann A, Stuecker MF, England MH, Merrifield M, Jin F-F, Chikamoto Y (2014) Recent Walker circulation strengthening and Pacific cooling amplified by Atlantic warming. Nat Clim Change 4:888–892 Park JH, Li T (2018) Interdecadal modulation of El Niño–tropical North Atlantic teleconnection by the Atlantic multi-decadal oscillation. Clim Dyn. https://doi.org/10.1007/s00382-018-4452-4 Park JH, An SI, Kug JS (2017) Interannual variability of western North Pacific SST anomalies and its impact on North Pacific and North America. Clim Dyn 49:3787–3798. https://doi.org/10.1007/s00382-017-3538-8 Park JH, Kug JS, Li T, Behera SK (2018a) Predicting El Niño beyond 1-year lead: effect of western hemisphere warm pool. Sci Rep 8:14957. https://doi.org/10.1038/s41598-018-33191-7 Park JH, Kug JS, An SI, Li T (2018b) Role of the Western Hemisphere Warm Pool in climate variability over the western North Pacific. Clim Dyn (under revision) Parker D, Folland C, Scaife A, Knight J, Colman A, Baines P, Dong B (2007) Decadal to multidecadal variability and the climate change background. J Geophys Res Atmos 112:D18115. https://doi.org/10.1029/2007JD008411 Peterson LC, Haug GH, Hughen KA, Röhl U (2000) Rapid changes in the hydrologic cycle of the tropical Atlantic during the last glacial. Science 290:1947–1951 Reynolds RW, Rayner NA, Smith TM, Stokes DC, Wang W (2002) An improved in situ and satellite SST analysis for climate. J Clim 15:1609–1625 Rodionov S, Overland JE (2005) Application of a sequential regime shift detection method to the Bering Sea ecosystem. J Mar Sci 62:328–332. https://doi.org/10.1016/j.icesjms.2005.01.013 Rodríguez-Fonseca B, Polo I, García-Serrano J, Losada T, Mohino E, Mechoso CR, Kucharski F (2009) Are Atlantic Niños enhancing Pacific ENSO events in recent decades? Geophys Res Lett 36:L20705. https://doi.org/10.1029/2009GL040048 Stott PA, Tett SFB, Jones GS, Allen MR, Mitchell JFB, Jenkins GJ (2000) External control of 20th century temperature by natural and anthropogenic forcings. Science 290:2133–2137. https://doi.org/10.1126/science.290.5499.2133 Suarez MJ, Schopf PS (1988) A delayed action oscillator for. ENSO J Atmos Sci 45:3283–3287 Timmermann A et al (2007) The influence of a weakening of the Atlantic meridional overturning circulation on ENSO. J Clim 20:4899–4919 Ting M, Kushnir Y, Seager R, Li C (2009) Forced and internal twentieth-century SST trends in the North Atlantic. J Clim 22:1469–1481 Wang C, Enfield DB (2001) The tropical Western Hemisphere warm pool. Geophys Res Lett 28:1635–1638 Wang C, Enfield DB (2003) A further study of the tropical Western Hemisphere warm pool. J Clim 16:1476–1493 Wang C, Enfield DB, Lee S-k, Landsea CW (2006) Influences of the Atlantic warm pool on Western Hemisphere summer rainfall and Atlantic hurricanes. J Clim 19:3011–3028 Wang C, Lee SK, Enfield DB (2008) Atlantic warm pool acting as a link between Atlantic multidecadal oscillation and Atlantic tropical cyclone activity. Geochem Geophys Geosyst 9:Q05V03. https://doi.org/10.1029/2007GC001809 Wang C, Zhang L, Lee S-K, Wu L, Mechoso CR (2014) A global perspective on CMIP5 climate model biases. Nat Clim Change 4:201 Wu Z, Huang NE, Long SR, Peng C-K (2007) On the trend, detrending, and variability of nonlinear and nonstationary time series. Proc Natl Acad Sci 104:14889–14894 Wu B, Zhou T, Li T (2017) Atmospheric dynamic and thermodynamic processes driving the western North Pacific anomalous anticyclone during El Niño. Part I: maintenance mechanisms. J Clim 30:9621–9635 Xie SP, Philander SGH (1994) A coupled ocean-atmosphere model of relevance to the ITCZ in the eastern. Pac Tellus A 46:340–350 Yu JY, Kao P, Paek H, Hsu HH, Hung CW, Lu MM, An SI (2015) Linking emergence of the central Pacific El Niño to the Atlantic multidecadal oscillation. J Clim 28:651–662