Ngân sách độ ẩm và nhiệt của hệ thống gió mùa Nam Mỹ: các khía cạnh khí hậu học

Springer Science and Business Media LLC - Tập 130 - Trang 233-247 - 2016
Sâmia R. Garcia1, Mary T. Kayano2, Alan J. P. Calheiros2, Rita Valéria Andreoli3, Rodrigo Augusto Ferreira de Souza3
1Instituto de Recursos Naturais, Universidade Federal de Itajubá, Itajubá, Brazil
2Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais, Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climáticos, São José dos Campos, Brazil
3Escola Superior de Tecnologia, Universidade do Estado do Amazonas, Manaus, Brazil

Tóm tắt

Nghiên cứu về khí hậu học của các thuật ngữ trong phương trình ngân sách độ ẩm và nhiệt cho các tiểu khu vực trong vùng Hệ thống Gió mùa Nam Mỹ (SAMS) được tiến hành cho giai đoạn 1958–2014, với sự xem xét các pha khác nhau của dao động Thái Bình Dương đa thập kỷ (PDO). Các phương trình ngân sách này được áp dụng cho dữ liệu từ dự án Tái phân tích của Trung tâm Dự báo Môi trường Quốc gia (NCEP). Nguồn hoặc bẫy độ ẩm và nhiệt là các phần dư của phương trình, gọi là các thuật ngữ dư và dị bức. Phân tích được thực hiện cho Khu vực Trung Amazon (CAM) và Tây-Central Brazil (WCB) trong ba giai đoạn khác nhau: 1958–1976, 1977–1995, và 1996–2014, tương ứng với các pha PDO lạnh, ấm và không xác định. Sự khác biệt giữa các pha PDO cho từng thuật ngữ được thảo luận. Vùng CAM hoạt động chủ yếu như một bẫy độ ẩm và nguồn nhiệt trong tất cả các tháng trong ba pha. Mặt khác, tại vùng WCB, các đặc điểm gió mùa được định nghĩa tốt hơn, với một bẫy độ ẩm (nguồn) và một nguồn nhiệt (bẫy) trong mùa ẩm (khô). Kết quả chính của phân tích hiện tại là sự bền vững của các dấu hiệu tăng cường SAMS trong cả hai khu vực CAM và WCB cho đến giai đoạn cuối cùng được phân tích (1996–2014), điều này phù hợp với những trận lũ lụt nghiêm trọng ở lưu vực Amazon vào các năm 2008/2009, 2012 và 2014.

Từ khóa

#SAMS #PDO #ngân sách độ ẩm #ngân sách nhiệt #vùng Amazon #đặc điểm gió mùa

Tài liệu tham khảo

Andreoli RV, Kayano MT (2005) ENSO-related rainfall anomalies in South America and associated circulation features during warm and cold Pacific decadal oscillation regimes. Int J Climatol 25:2017–2030

Arraut JM, Satyamurty P (2009) Precipitation and water vapor transport in the southern hemisphere with emphasis on the south American region. J Appl Meteorol Climat 48:1902–1912

Carvalho LMV, Jones C, Silva AE, Liebmann B, Silva Dias PL (2011) The south American monsoon system and the 1970s climate transition. Int J Climatol 31:1248–1256

Chelliah M, Bell GD (2004) Tropical multidecadal and interdecadal climate variability in the NCEP-NCAR reanalysis. J Clim 17:1777–1803

Chen T-C, Yoon J-H, St. Croix KJ, Takle ES (2001) Suppressing impacts of the Amazonian deforestation by the global circulation change. Bull Am Meteorol Soc 82:2209–2216

Chu PS, Yu ZP, Hastenrath S (1994) Detecting climate change concurrent with deforestation in the Amazon Basin: which way has it gone? Bull Am Meteorol Soc 75:579–583

Drumond A, Nieto R, Gimeno L, Ambrizzi T (2008) A Lagrangian identification of major sources of moisture over Central Brazil and La Plata Basin. J Geophys Res 113:1–9

Espinoza JC, Marengo JA, Ronchail J, Carpio JM, Flores LN, Guyot JL (2014) The extreme 2014 flood in south-western Amazon basin: the role of tropical-subtropical South Atlantic SST gradient. Environ Res Lett 9:124007 9pp

Espinoza JC, Ronchail J, Frappart F, Lavado W, Santini W, Guyot JL (2013) The major floods in the Amazonas river and tributaries (Western Amazon basin) during the 1970–2012 period: a focus on the 2012 flood. J Hydrometeorol 14:1000–1008

Gan MA, Kousky VE, Ropelewski CF (2004) The South America monsoon circulation and its relationship to rainfall over West-Central Brazil. J Clim 17:47–66

Garcia SR, Calheiros AJP, Kayano MT (2015) Revised method to detect the onset and demise dates of the rainy season in the south American monsoon areas. Theor Appl Climatol DOI. doi:10.1007/s00704-015-1599-3

Garcia SR, Kayano MT (2009a) Determination of the onset dates of the rainy season in central Amazon with equatorially antisymmetric outgoing longwave radiation. Theor Appl Climatol 97:361–372

Garcia SR, Kayano MT (2009b) Relação dos sistemas de monção com as variabilidades tropical interanual e multi-decenal. Rev Bras Meteor 24:69–86

Garcia SR, Kayano MT (2011) Moisture and heat budgets associated with the South American monsoon system and the Atlantic ITCZ. Int J Climatol 31:2154–2167

Garcia SR, Kayano MT (2013) Some considerations on onset dates of the rainy season in western-Central Brazil with antisymmetric outgoing longwave radiation relative to the equator. Int J Climatol 33:188–198

Garcia SR, Kayano MT (2015) Multidecadal variability of moisture and heat budgets of the south American monsoon system. Theor Appl Climatol 121:557–570

Grimm AM, Vera CS, Mechoso CR (2005) The South American monsoon system. In: Chang C-P, Wang B and Lau N-C G (ed) The global monsoon system: research and forecast, WMO/TD n. 1266 – TMRP Report 70: p 219–238

Horel JD, Hahmann AN, Geisler JE (1989) An investigation of the annual cycle of convective activity over the tropical Americas. J Clim 2:1388–1403

Hoskins BJ, Karoly DJ (1981) The steady linear response of a spherical atmosphere to thermal and oceanographic forcing. J Atmos Sci 38:1179–1196

Kalnay E, Kanamitsu M, Kistler R, Collins W, Deaven D, Gandin L, Iredell M, Saha S, White G, Woollen J, Zhu Y, Chelliah M, Ebisuzaki W, Higgins W, Janowiak J, Mo KC, Ropelewski C, Wang J, Leetmaa A, Reynolds R, Jenne R, Joseph D (1996) The NCEP/NCAR reanalysis project. Bull Am Meteorol Soc 77:437–471

Kayano MT, Andreoli RV (2004) Decadal variability of northern northeast Brazil rainfall and its relation to tropical sea surface temperature and global sea level pressure anomalies. J Geophys Res 109:C11011

Kousky VE (1988) Pentad outgoing longwave radiation climatology for the South American sector. Rev Bras Meteor 3:217–231

Kumar KK, Rajagopalan B, Cane MA (1999) On the weakening relationship between the Indian monsoon and ENSO. Science 284:2156–2159

Lenters JD, Cook KH (1995) Simulation and diagnosis of the regional summertime precipitation climatology of South America. J Clim 08:2988–3005

Mantua N, Hare S, Zhang Y, Wallace JM, Francis R (1997) A Pacific interdecadal climate oscillation with impacts on salmon production. Bull Am Meteorol Soc 78:1069–1079

Marengo JA (2004) Interdecadal variability and trends of rainfall across the Amazon basin. Theor Appl Climatol 78:79–96

Marengo JA (2009) Long-term trends and cycles in the hydrometeorology of the Amazon basin since the late 1920s. Hydrol Proc 23:3236–3244

Marengo JA, Alves LM, Soares WR, Rodriguez DA, Camargo H, Paredes Riveros M, Diaz Pabló A (2013) Two contrasting seasonal extremes in tropical South America in 2012: flood in Amazonia and drought in Northeast Brazil. J Clim 26:9137–9154

Marengo J, Liebmann B, Kousky VE, Filizola N, Wainer I (2001) On the onset and end of the rainy season in the Brazilian Amazon Basin. J Clim 14:833–852

Marengo JA, Tomasella J, Soares WR, Alves LM, Nobre CA (2012) Extreme climatic events in the Amazon basin climatological and hydrological context of recent floods. Theor Appl Climatol 107:73–85

Newell RE, Kidson JW, Vincent DJ, Boer GJ (1974) The general circulation of the tropical atmosphere. MIT Press, Boston

Nogués-Paegle J, Mo KC (2002) Linkages between summer rainfall variability over South America and sea surface temperature anomalies. J Clim 15:1389–1407

Nogués-Paegle J, Mechoso CR, Fu R, Berbery EH, Chao WC, Chen T-C, Cook K, Diaz AFG, Enfield D, Ferreira R, Grimm AM, Kousky V, Liebmann B, Marengo J, Mo K, Neelin JD, Paegle J, Robertson AW, Seth A, Vera CS, Zhou J (2002) Progress in Pan American CLIVAR research: understanding the south American monsoon. Meteorologica 27:1–30

Rao VB, Cavalcanti IFA, Hada K (1996) Annual variation of rainfall over Brazil and water vapor characteristics over South America. J Geophys Res 101:23539–26551

Riehl H (1954) Tropical meteorology. McGraw-Hill, New York, 392

Robertson AW, Mechoso CR (1998) Interannual and decadal cycles in river flows of southeastern South America. J Clim 11:2570–2581

Robertson AW, Mechoso CR (2000) Interannual and interdecadal variability of the South Atlantic convergence zone. Mon Wea Rev 128:2947–2957

Rocha VM, Correia FWS, Fonseca PAM (2015) Reciclagem de precipitação na Amazônia: Um estudo de caso. Rev Bras Meteor 30:59–70

Satyamurty P, Costa CPW, Manzi AO (2013) Moisture source for the Amazon basin: a study of contrasting years. Theor Appl Climatol 111:195–209

Vera C, Higgins W, Amador J, Ambrizzi T, Garreaud R, Gochis D, Lettenmaier DD, Marengo J, Mechoso CR, Paegle JN, Silva Dias PL, Zhang C (2006) A unified view of the American monsoon systems. J Clim 19:4977–5000

Yanai M, Esbensen S, Chu JH (1973) Determination of bulk properties of tropical cloud clusters from large-scale heat and moisture budgets. J Atmos Sci 30:611–627

Yanai M, Tomita T (1998) Seasonal and interannual variability of atmospheric heat source and moisture sinks as determined from NCEP-NCAR reanalysis. J Clim 11:463–482

Zhou JY, Lau KM (1998) Does a monsoon climate exist over South America? J Clim 11:1020–1040

Zhou JY, Lau KM (2001) Principal modes of interannual and decadal variability of summer rainfall over South America. Int J Climatol 21:1623–1644

Thông tin
Thông tin xuất bản

Springer Science and Business Media LLC

Tập 130

233-247

Thông tin tác giả