Biến động liên năm của các chỉ số lên nước ở khu vực Đông Nam Biển Ả Rập: Nghiên cứu dựa trên vệ tinh

Ocean Science Journal - Tập 45 - Trang 27-40 - 2010
Chiranjivi Jayaram1,2, Neethu Chacko3, K. Ajith Joseph1, A. N. Balchand2
1Nansen Environmental Research Centre (India), Gopal Residency, Kochi-11, India
2Department of Physical Oceanography, Cochin University of Science & Technology, Kochi-16, India
3Indian National Centre for Ocean Information Services, Ocean Valley, Hyderabad — 55, India

Tóm tắt

Sự gia tăng nhiệt độ bề mặt biển do biến đổi khí hậu toàn cầu đã có ảnh hưởng đến quá trình lên nước ở bờ. Hai thập kỷ qua (1988 đến 2007), các dữ liệu về nhiệt độ bề mặt biển được thu thập từ vệ tinh và các đo đạc gió từ vệ tinh đã cung cấp cái nhìn sâu sắc về động lực của quá trình lên nước ở Đông Nam Biển Ả Rập trong kịch bản biến đổi khí hậu. Những sản phẩm dữ liệu có độ phân giải cao này đã cho thấy sự biến động không nhất quán với sự gia tăng nhanh chóng nhiệt độ bề mặt biển từ năm 1992 đến 1998 và một lần nữa từ năm 2004 đến 2007. Các chỉ số lên nước được tính toán từ cả nhiệt độ bề mặt biển và gió cho thấy có sự gia tăng cường độ lên nước trong giai đoạn từ 1998 đến 2004 so với thập kỷ trước đó. Các chỉ số này đã bị điều chỉnh bởi các hiện tượng khí hậu cực đoan như El-Nino và Dipole Ấn Độ Dương xảy ra trong các năm 1991–92 và 1997–98. Một sự sụt giảm đáng kể trong cường độ lên nước đã được quan sát đồng hành với các sự kiện này. Ngoài ảnh hưởng của biến đổi khí hậu toàn cầu đến quá trình lên nước, nghiên cứu hiện tại cũng cung cấp cái nhìn về biến động không gian của quá trình lên nước dọc theo bờ biển. Điểm đặc biệt cần lưu ý là cường độ vận chuyển Ekman ngoài khơi ở 8°N trong mùa gió mùa đông có cường độ tương tự như trong mùa gió mùa hè, thời kỳ lên nước thông thường. Một sự giảm tốc độ gió theo hướng Bắc trong các năm 2005, 2006 và 2007 đã dẫn đến sự giảm cực đoan của lên nước, mặc dù gió theo hướng Đông và tổng cường độ gió cao hơn một chút so với các năm trước đó. Sự giảm cường độ lên nước này cũng đã dẫn đến sự giảm năng suất.

Từ khóa

#biến đổi khí hậu #nhiệt độ bề mặt biển #lên nước #gió mùa #Ả Rập

Tài liệu tham khảo

Antony MK, Narayana SG and Somayajulu YK (2002) Offshore limit of coastal ocean variability identified from hydrography and altimeter data in the eastern Arabian Sea. Cont Shelf Res 22:2525–2536 Bakun A (1973) Coastal upwelling indices, west coast of North America, 1946–71. US Dept of Commerce, NOAA Tech Rep, NMFS SSRF-671, 103 p Bakun A (1990) Global climate change and intensification of coastal ocean upwelling. Science 247:198–201 Banse K (1959) On Upwelling and bottom — trawling off the southwest coast of India. J Mar Biol Assoc of India 1:33–49 Banse K (1968) Hydrography of the Arabian Sea shelf of India and Pakistan and effects on demersal fishes. Deep — Sea Res 15:45–79 Bentamy A, Autret E, Queffellou P and Quilfen Y (2000) Intercomparison of ERS — 2 and Quikscat winds. In: Geoscience and Remote Sensing Symposium 2000, Proceedings GARSS 2000, IEEE 2000 International, pp 234–236 Bijoy T, Gnanaseelan C, Ananth P, Salvekar PS (2008) North Indian Ocean Warming and sea level rise in an OGCM. J Earth Syst Sci 117:169–178 Darbyshire M (1967) The surface waters off the Coast of Kerala, southwest India. Deep-Sea Res 14:295–320 Duing W, Leetma A (1980) Arabian Sea Cooling: A preliminary Heat Budget. J Phys Oceanogr 10:307–312 Goes JI, Prasad TG, Gomes HR, Fasullo JT (2005) Warming of Eurasian Land mass is making the Arabian Sea more productive. Science 308:545–547 Gopalakrishna VV, Rao RR, Nisha K, Girish Kumar MS, Pankajakshan T, Ravichandran M, Johnson Z, Girish K, Aneeshkumar N, Srinath M, Rajesh S, Rajan CK (2008) Observed anomalous upwelling in the Lakshadweep Sea during the summer monsoon season of 2005. J Geophys Res 113(C05001):1–12 Hastenrath S, Lamb PJ (1979) Climatic atlas of Indian Ocean. Part 1: Surface Climate and atmospheric circulation. Wiscosin University press, 274 p Hastenrath S, Greischer L (1991) The monsoonal current regimes of the tropical Indian Ocean: Observed surface flow fields and their geostrophic and wind-driven components. J Geophys Res 96:619–633 Haugen VE, Johannessen OM, Evensen G (2002a) Indian Ocean Circulation. Part 1: Validation of the Miami Isopycnal Coordinate model and Part 2: Enso Events during 1958–1998; J Geophys Res doi: 107C5, 101029-101057 Haugen VE, Johannessen OM, Evensen G (2002b) Mesoscale modeling of oceanographic conditions off southwest coast of India. In: Proc Indian Acad Sci (Earth Planet Sci), 111, No. 3, pp 321–337 Jayaram CV, Joseph KA, Balchand AN (2009) Decreasing trend in the chlorophyll-a concentration in the southeastern Arabian Sea — Observed from satellite data. In: National Conference of the Ocean Society of India (OSICON’ 09) Johannessen OM, Subbaraju G, Blindheim J (1987) Seasonal variation of oceanographic conditions off the southwest coast of India during 1971–1975. Fisk Dir Skr Ser Hav Unders 18:247–261 Koracin D, Dorman CE, Dever EP (2004) Coastal perturbations of marine-layer winds, wind stress and wind stress curl along California and Baja California in June 1999. J Phys Oceanogr 32:1152–1173 Large WG, Pond S (1981) Open ocean momentum flux measurements in moderate to strong winds. J Phys Oceanogr 11:324–336 Levitus S, Antonov J, Boyer TP (2000) Warming of the world ocean. Science 287:2225–2229 Levitus S, Antonov JL, Wang J, Delworth TL, Dixon KW, Roccoli AJ (2001) Anthropogenic warming of Earth’s climate system. Science 292:267–270 Levy M, Shankar D, Andre JM, Shenoi SSC, Durand F, de Boyer Montegut C (2007) Basin — wide seasonal evolution of the Indian Ocean’s phytoplankton blooms; J Geophys Res 112(C12014). doi: 10.1029/2007JC004090 Liu WT, Tang W, Polito PS (1998) NASA Scatterometer provides global ocean surface wind fields with more structures than numerical weather prediction. Geophys Res Lett 25:761–764 Luis AJ, Kawamura H (2000) Winter time wind forcing and Sea Surface cooling near the south India tip observed using NSCAT and AVHRR. Remote Sens Environ 73:55–64 Luis AJ, Kawamura H (2001) Characteristics of atmospheric forcing and SST cooling events in the Gulf of Mannar during winter monsoon. Remote Sens Environ 77:139–148 Luis AJ, Kawamura H (2004) Air-sea interaction, coastal circulation and biological production in the eastern Arabian Sea: A review. J Oceanogr 60:205–218 Madhupratap M, Prasanna Kumar S, Bhattathiri PMA, Kumar MD, Raghukumar S, Nair KKC, Ramaiah N (1996) Mechanism of biological response to winter cooling in the northeastern Arabian Sea. Nature 384:549–552 Madhupratap M, Nair KNV, Gopalakrishnan TC, Haridas P, Nair KKC, Venugopal P, Gauns M (2001) Arabian Sea oceanography and fisheries of the west coast of India. Curr Sci 81:355–361 Mote PW, Mantua NJ (2002) Coastal upwelling in the warmer future. Geophys Res Lett doi:10.1029/2002GL016086 Muraleedhran PM, Ramesh Kumar MR, Rao LVG (1995) A note on poleward undercurrent along the southwest coast of India. Cont Shelf Res 15:165–184 Muraleedharan PM, Prasanna Kumar S (1996) Arabian Sea Upwelling — A comparison between coastal and open ocean regions. Curr Sci 71:842–846 Munikrishna K (2009) Study of 19 — year satellite sea surface temperature variability along the west coast of India. Mar Geodesy 32:77–88 Naidu PD, Ramesh Kumar MR, Ramesh Babu V (1999) Time and Space variations of monsoonal upwelling along the west and east coasts of India. Cont Shelf Res 19:559–572 Nykaer L, Camp LV (1994) Seasonal and interannual variability of coastal upwelling along northwest Africa and Portugal from 1981–1991. J Geophys Res 99:14197–14207 Pankajakshan T, Pattnaik J, Ghosh AK (1997) An Atlas of upwelling indices along east and west coast of India. IODC, NIO of India Petit M, Ramos AG, Lahet F, Copa J (2006) Satellite — derived ERS Scatterometer — sea surface wind stress curl in the southwestern Indian Ocean. Geoscience 338:206–213 Prakash S, Ramesh R (2007) Is Arabian Sea getting more productive? Curr Sci 92:667–671 Prasanna Kumar S, Prasad TG (1996) Winter cooling in the northern Arabian Sea. Curr Sci 71: 834–841 Rao AD, Joshi M, Ravichandran M (2008) Oceanic upwelling and downwelling in the waters off west coast of India. Ocean Dyn 58:213–226, doi:10.1007/s10236-008-0147-4 Rao RR, Girish Kumar MS, Ravichandran M, Samala BK, Sreedevi N (2006a) Observed mini-cold pool off the southern tip of India and its intrusion into the south central Bay of Bengal during summer monsoon season. Geophys Res Lett 33(L06607) doi:10.1029/2005GL025382 Rao RR, Girish Kumar MS, Ravichandran M, Samala BK, Anitha G (2006b) Observed intraseasonal variability of mini-cold pool off the southern tip of India and its intrusion into the south central Bay of Bengal during summer monsoon season. Geophys Res Lett 33(L15606) doi:10.1029/2006GL026086 Rao RR, Girish Kumar MS, Ravichandran M, Gopalakrishna VV, Thadathil P (2008) A cold pool south of Indo — Sri Lanka channel and its intrusion into southeastern Arabian Sea during winter. Deep-Sea Res I 55:1009–1020 Rao RR, Girish Kumar MS, Ravichandran M, Rao AR, Gopalakrishna VV, Thadathil P (2010) Interannual variability of Kelvin wave propagation in the wave guides of the equatorial Indian Ocean, the coastal Bay of Bengal and the Southeastern Arabian Sea during 1993–2006. Deep-Sea Res I 57:1–13 Saji NH, Goswami BN, Vinayachandran PN, Yamagata T (1999) A dipole mode in the tropical Indian Ocean. Nature 401:360–363 Sanjeevan VN, Jasmine P, Smitha BR, Ganesh T, Sabu P, Shanmugaraj T (2009) Eastern Arabian Sea Marine Ecosystems. In: MECOS’ 09 — International symposium on Marine Ecosystems Challenges and Opportunities Shankar D, Shetye SR (1997) On the dynamics of Lakshadweep high and low in the southeastern Arabian Sea. J Geophys Res 102:12551–12562 Sharma GS (1973) Upwelling off the Southwest Coast of India. Ind J Mar Sci 7:209–218 Shenoi SSC, Shankar D, Shetye SR (1999) On the sea surface temperature high in the Lakshadweep Sea before the onset of the summer monsoon. J Geophys Res 104(15):703–712 Shenoi SSC, Shankar D, Gopalakrishna VV, Durand F (2005) Role of ocean in the genesis and annihilation of the core of the warm pool in the southeastern Arabian Sea. Mausam 56:147–160 Shetye SR (1984) Seasonal variability of the temperature field off the south-west coast of India. Proc Ind Acad of Sci (Earth and Planetary Sci) 93:399–411 Shetye SR, Shenoi SSC, Antony MK, Krishna Kumar V (1985) Monthly — mean wind stress along the coast of the north Indian Ocean. Proc Ind Acad of Sci (Earth and Planetary Sci) 94:129–137 Shetye SR, Shenoi SSC (1988) Seasonal cycle of surface circulation in the coastal north Indian Ocean. Proc Ind Acad of Sci (Earth and Planetary Sci) 97:53–62 Shetye SR, Gouveia AD, Shenoi SSC, Sundar D, Michael GS, Almeida AM, Santanam K (1990) Hydrography and the circulation off the west coast of India during southwest monsoon 1987. J Mar Res 48:359–378 Smitha BR, Sanjeevan VN, Vimalkumar KG, Revichandran C (2008) On the upwelling off the southern tip and along the west coast of India. J Coast Res 24(3):95–102 Wyrtki K (1973) Physical Oceanography of the Indian Ocean. Biol Indian Ocean 3:18–36