Sự điều tiết của PDO đối với tác động của ENSO lên sự gia tăng nhanh chóng của bão nhiệt đới ở Bắc Thái Bình Dương

Springer Science and Business Media LLC - Tập 46 - Trang 15-28 - 2015
Xidong Wang1, Hailong Liu2,3
1Key Laboratory of Marine Environmental Information Technology, SOA, National Marine Data and Information Service, Tianjin, China
2Cooperative Institute for Marine and Atmospheric Studies, University of Miami, Miami, USA
3NOAA/Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratory, Miami, USA

Tóm tắt

Nghiên cứu này khảo sát cách mà Dao động Thái Bình Dương Định kỳ (PDO) điều tiết hiệu ứng của Dao động El Niño/Chu kỳ Nam (ENSO) đến sự gia tăng nhanh chóng (RI) của bão nhiệt đới ở Bắc Thái Bình Dương. Phân tích cho thấy mối quan hệ giữa ENSO và số lượng RI hàng năm trong các giai đoạn PDO ấm là mạnh mẽ và có ý nghĩa thống kê. Tuy nhiên, trong các giai đoạn PDO lạnh, không có sự tương quan đáng kể nào giữa ENSO và RI trên quy mô liên năm. Sự gia tăng của mối quan hệ ENSO–RI liên năm trong các giai đoạn PDO ấm chủ yếu là do sự thay đổi của cắt lớp gió thẳng đứng trong môi trường. PDO trong các giai đoạn ấm (lạnh) có thể làm mạnh (yếu) một sự kiện El Niño để tăng cường (giảm) ảnh hưởng của vùng nước ấm trên Thái Bình Dương xích đạo trong mùa bão nhờ vào sự gia nhiệt địa phương. Các sự kiện El Niño đi kèm với lưu thông Walker mạnh mẽ hơn ở Thái Bình Dương xích đạo trong giai đoạn PDO ấm hơn là trong giai đoạn PDO lạnh. Ngược lại, mô hình và biên độ của lưu thông Walker liên quan đến các sự kiện La Niña ít bị ảnh hưởng bởi giai đoạn PDO thay thế. Điều này có xu hướng làm gia tăng (giảm) phản ứng của khí quyển đối với ENSO trong giai đoạn PDO ấm (lạnh), và điều tương tự cũng xảy ra với các liên kết khí quyển của ENSO. Kết quả của chúng tôi chỉ ra rằng việc phân tầng dự đoán RI dựa trên ENSO theo PDO có thể cải thiện đáng kể độ chính xác của các dự đoán RI thống kê.

Từ khóa

#DAO ĐỘNG THÁI BÌNH DƯƠNG #DAO ĐỘNG EL NIÑO #SỰ GIA TĂNG NHANH CHÓNG #BÃO NHIỆT ĐỚI #KHÍ QUYỂN #LƯU THÔNG WALKER

Tài liệu tham khảo

An SI, Wang B (2000) Interdecadal change of the structure of the ENSO mode and its impact on the ENSO frequency. J Clim 13:2044–2055 Ashok K, Yamagata T (2009) Climate change: the El Niño with a difference. Nature 461:481–484 Ashok K, Behera SK, Rao SA, Weng H, Yamagata T (2007) El Niño Modoki and its possible teleconnection. J Geophys Res 112:C11007. doi:10.1029/2006JC003798 Camargo SJ, Sobel AH (2005) Western North Pacific tropical cyclone intensity and ENSO. J Clim 18:2996–3006 Camargo SJ, Robertson AW, Gaffney SJ, Smyth P, Ghil M (2007) Cluster analysis of typhoon tracks: part II: largescale circulation and ENSO. J Clim 20:3654–3676 Compo GP et al (2011) The twentieth century reanalysis project. Q J R Meteorol Soc 137:1–28 Elsner JB, Liu KB (2003) Examining the ENSO typhoon hypothesis. Clim Res 25:43–54 Gill AE (1980) Some simple solutions for heat-induced tropical circulation. Q J R Meteorol Soc 106:447–462 Kao HY, Yu JY (2009) Contrasting Eastern Pacific and Central Pacific types of ENSO. J Clim 22:615–631 Kaplan J, DeMaria M (2003) Large-scale characteristics of rapidly intensifying tropical cyclones in the north Atlantic basin. Weather Forecast 18:1093–1108 Kaplan J, DeMaria M, Knaff JA (2010) A revised tropical cyclone rapid intensification index for the Atlantic and East Pacific basins. Weather Forecast 25:220–241 Kim HM, Webster PJ, Curry JA (2009) Impact of shifting patterns of Pacific ocean warming on North Atlantic tropical cyclone. Science 325:77–80 Kim HM, Webster PJ, Curry JA (2011) Modulation of north Pacific tropical cyclone activity by three phases of ENSO. J Clim 24:1839–1849 Knutson TR, Manabe S, Gu D (1997) Simulated ENSO in a global coupled ocean–atmosphere model: multidecadal amplitudemodulation and CO2 sensitivity. J Clim 10:131–161 Krishnamurthy L, Krishnamurthy V (2013) Influence of PDO on South Asian summer monsoon and monsoon–ENSO relation. Clim Dyn. doi:10.1007/s00382-013-1856-z Kug JS, Jin FF, An SI (2009) Two types of El Nino events: cold Tongue El Niño and warm pool El Niño. J Clim 22:1499–1515 Kurtzman D, Scanlon BR (2007) El Niño-Southern Oscillation and Pacific Decadal Oscillation impacts on precipitation in the southern and central United States: evaluation of spatial distribution and predictions. Water Resour Res 43:W10427. doi:10.1029/2007WR005863 Lee T, McPhaden MJ (2010) Increasing intensity of El niño in the central-equatorial Pacific. Geophys Res Lett 37:L14603. doi:10.1029/2005GL022860 Li RCY, Zhou W (2012) Changes in western Pacific tropical cyclones associated with the El niño–Southern oscillation cycle. J Clim 25:5864–5878. doi:10.1175/JCLI-D-11-00430.1 Lin I-I, Wu CC, Pun IF, Ko DS (2008) Upper-ocean thermal structure and the western North Pacific category 5 typhoons. Part I: ocean features and the category 5 typhoons’ intensification. Mon Weather Rev 136(9):3288–3306 Mantua NJ, Hare SR, Zhang Y, Wallace JM, Francis RC (1997) A Pacific interdecadal climate oscillation with impacts on salmon production. Bull Am Meteorol Soc 78(6):1069–1079 Newman M (2007) Interannual to decadal predictability of tropical and North Pacific sea surface temperatures. J Clim 20:2333–2356 Penland C, Sardeshmukh PD (1995) The optimal growth of tropical sea surface temperature anomalies. J Clim 8:1999–2024 Shu SJ, Ming J, Chi P (2012) Large-scale characteristics and probability of rapidly intensifying tropical cyclones in the western north pacific basin. Weather Forecast 27:411–423 Smith TM, Reynolds RW, Peterson TC, Lawrimore J (2008) Improvements to NOAA’s historical merged land-ocean surface temperature analysis (1880–2006). J Clim 21:2283–2296 Sun F, Yu JY (2009) A 10–15-yr modulation cycle of ENSO intensity. J Clim 22:1718–1735 Verdon DC, Franks SW (2006) Long-term behaviour of ENSO: interactions with the PDO over the past 400 years inferred from paleoclimate records. Geophys Res Lett 33:L06712. doi:10.1029/2005GL025052 Vimont DJ, Battisti DS, Hirst AC (2001) Footprinting: a seasonal connection between the tropics and midlatitudes. Geophys Res Lett 28:3923–3926 Vimont DJ, Battisti DS, Hirst AC (2003a) The seasonal footprinting mechanism in the CSIRO general circulation models. J Clim 16:2653–2667 Vimont DJ, Wallace JM, Battisti DS (2003b) The seasonal footprinting mechanism in the Pacific: implications for ENSO. J Clim 16:2668–2675 Wada A, Chan JCL (2008) Relationship between typhoon activity and upper ocean heat content. Geophys Res Lett 35:L17603. doi:10.1029/2008GL035129 Wang B, Chan JCL (2002) How strong ENSO events affect tropical storm activity over the western North Pacific. J Clim 15:1643–1658 Wang CZ, Wang X (2013) Classifying El Niño Modoki I and II by different impacts on rainfall in Southern China and typhoon tracks. J Clim 26(4):1322–1338 Wang B, Zhou X (2008) Climate variation and prediction of rapid intensification in tropical cyclones in the western North Pacific. Meteorol Atmos Phys 99:1–16. doi:10.1007/s00703-006-0238-z Wang L, Chen W, Huang R (2008) Interdecadal modulation of PDO on the impact of ENSO on the east Asian winter monsoon. Geophys Res Lett 35:L20702. doi:10.1029/2008GL035287 Wang X, Wang D, Zhou W (2009) Decadal variability of twentieth-century El Niño and La Niña occurrence from observations and IPCC AR4 coupled models. Geophys Res Lett 36:L11701. doi:10.1029/2009GL037929 Wang CZ, Li CX, Mu M, Duan WS (2013) Seasonal modulations of different impacts of two types of ENSO events on tropical cyclone activity in the western North Pacific. Clim Dyn 40(11–12):2887–2902 Wang X, Zhou W, Li C, Wang D (2014) Comparison of the impact of two types of El Niño on tropical cyclone genesis over the South China Sea. Int J Climatol 34:2651–2660 Weng H, Ashok K, Behera SK, Rao AS, Yamagata T (2007) Impacts of recent El Niño Modoki on dry/wet conditions in the Pacific rim during boreal summer. Clim Dyn 29:113–129 Weng H, Ashok K, Behera SK, Yamagata T (2009) Anomalous winter climate conditions in the Pacific rim during recent El Niño Modoki and El Niño events. Clim Dyn 29:113–129 Wolter K, Timlin MS (1998) Measuring the strength of ENSO events: how does 1997/98 rank? Weather 53:315–324 Wu R, Wang B (2002) A contrast of the east Asian summer monsoon–ENSO relationship between 1962–77 and 1978–93. J Clim 15(22):3266–3279 Yeh SW, Kirtman BP (2004) Tropical Pacific decadal variability and ENSO amplitude modulation in a CGCM. J Geophys Res 109:C11009. doi:10.1029/2004JC002442 Yeh SW, Kug JS, Dewitte B, Kwon MH, Kirtman BP, Jin FF (2009) El Niño in a changing climate. Nature 461:511–514 Yu JY, Kim ST (2011) Reversed spatial asymmetries between El Niño and La Niña and their linkage to decadal ENSO modulation in CMIP3 models. J Clim 24:5423–5434 Yu B, Zwiers FW (2007) The impact of combined ENSO and PDO on the PNA climate: a 1,000-year climate modeling study. Clim Dyn 29:837–851 Zhang Y, Wallace JM, Battisti DS (1997) ENSO-like interdecadal variability: 1900–93. J Clim 10:1004–1020