Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Tính mùa trong mối quan hệ giữa nội dung nhiệt độ trung bình xích đạo và biến động nhiệt độ bề mặt biển vùng đông xích đạo Đại Tây Dương theo năm
Tóm tắt
Sự biến đổi nhiệt độ bề mặt biển (SST) giữa các năm ở vùng Đại Tây Dương nhiệt đới dẫn đến các quá trình tuần hoàn khí quyển và mô hình lượng mưa bất thường với những hậu quả sinh thái và kinh tế xã hội quan trọng cho các khu vực bán khô của châu Phi cận Sahara và đông bắc Brazil. Biến động SST giữa các năm này được đặc trưng bởi ba chế độ: một chế độ theo vĩ độ ở Đại Tây Dương với một độ dốc SST bất thường xuyên qua đường xích đạo mà đạt cực đại vào mùa xuân bắc; một chế độ theo chiều ngang ở Đại Tây Dương (chế độ El Niño Đại Tây Dương) với các bất thường SST ở vùng miệng lạnh xích đạo phía đông Đại Tây Dương và đạt cực đại vào mùa hè Bắc; và một chế độ thay đổi theo chiều ngang thứ hai với các bất thường SST xích đạo phía đông đạt cực đại vào mùa đông Bắc. Tại đây, chúng tôi khảo sát mức độ mà có bất kỳ tính mùa nào trong mối quan hệ giữa việc nạp nước ấm xích đạo và sự phát triển của các bất thường SST ở vùng đông xích đạo Đại Tây Dương. Phân tích tương quan chéo phân tầng mùa giữa các bất thường SST vùng đông xích đạo Đại Tây Dương và các bất thường nội dung nhiệt xích đạo (được đánh giá thông qua thể tích nước ấm và chiều cao bề mặt biển) cho thấy rằng trong khi những thay đổi nội dung nhiệt xích đạo đôi khi có vai trò trong sự phát triển của các sự kiện chế độ theo chiều ngang Đại Tây Dương mùa hè Bắc, chúng đóng góp một cách nhất quán hơn vào các sự kiện chế độ El Niño II, đông bắc mùa đông. Phân tích các sự kiện và thành phần điều chỉnh đại dương với mô hình nước nông cho thấy rằng các bất thường thể tích nước ấm chủ yếu bắt nguồn từ vùng Đại Tây Dương tây bắc ngoài xích đạo, phù hợp với các nghiên cứu trước đó liên kết chúng với độ cong ứng suất gió bất thường liên quan đến chế độ theo vĩ độ Đại Tây Dương.
Từ khóa
#Biến động SST #khu vực xích đạo #chế độ Đại Tây Dương #tác động sinh thái #phân tích tương quanTài liệu tham khảo
Amaya DJ, DeFlorio MJ, Miller AJ, Xie S-P (2017) WES feedback and the Atlantic meridional mode: observations and CMIP5 comparisons. Clim Dyn 49:1665–1679. https://doi.org/10.1007/s00382-016-3411-1
Balmaseda MA, Mogensen K, Weaver AT (2013) Evaluation of the ECMWF ocean reanalysis system ORAS4. QJR Meteorol Soc 139:1132–1161. https://doi.org/10.1002/qj.2063
Banzon V, Smith TM, Chin TM et al (2016) A long-term record of blended satellite and in situ sea-surface temperature for climate monitoring, modeling and environmental studies. Earth Syst Sci Data 8:165–176. https://doi.org/10.5194/essd-8-165-2016
Berrisford P, Dee DP, Poli P, Brugge R, Fielding K, Fuentes M, Kållberg PW, Kobayashi S, Uppala S, Simmons A (2011) The ERA-Interim archive Version 2.0. ERA report series 1
Bunge L, Clarke AJ (2009) Seasonal propagation of sea level along the equator in the Atlantic. J Phys Oceanogr 39:1069–1074. https://doi.org/10.1175/2008JPO4003.1
Burls NJ, Reason CJC, Penven P, Philander SG (2012) Energetics of the tropical Atlantic zonal mode. J Clim 25:7442–7466. https://doi.org/10.1175/JCLI-D-11-00602.1
Burls NJ, Reason CJC, Penven P, Philander SG (2011) Similarities between the tropical Atlantic seasonal cycle and ENSO: an energetics perspective. J Geophys Rese Oceans. https://doi.org/10.1029/2011JC007164
Burmeister K, Brandt P, Lübbecke JF (2016) Revisiting the cause of the eastern equatorial Atlantic cold event in 2009. J Geophys Res Oceans 121(7):4777–4789
Carton JA, Huang B (1994) Warm events in the tropical Atlantic. J Phys Oceanogr 24:888–903. https://doi.org/10.1175/1520-0485(1994)024%3c0888:WEITTA%3e2.0.CO;2
Carton JA, Giese BS, Grodsky SA (2005) Sea level rise and the warming of the oceans in the simple ocean data assimilation (SODA) ocean reanalysis. J Geophys Res 110:C09006. https://doi.org/10.1029/2004JC002817
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. https://doi.org/10.1038/385516a0
Chang P, Yamagata T, Schopf P et al (2006) Climate fluctuations of tropical coupled systems—the role of ocean dynamics. J Clim 19:5122–5174
Chelton DB, Risien CM (2016) Zonal and meridional discontinuities and other issues with the HadISST1. 1 dataset
Chiang JCH, Vimont DJ (2004) Analogous Pacific and Atlantic meridional modes of tropical atmosphere–ocean variability. J Climate 17:4143–4158. https://doi.org/10.1175/JCLI4953.1
Claus M, Greatbatch RJ, Brandt P (2014) Influence of the barotropic mean flow on the width and the structure of the Atlantic equatorial deep jets. J Phys Oceanogr 44(9):2485–2497. https://doi.org/10.1175/JPO-D-14-0056.1
Counillon F, Keenlyside N, Toniazzo T, Koseki S, Demisse T, Bethke I, Wang Y (2021) Relating model bias and prediction skill in the equatorial Atlantic. Clim Dyn. https://doi.org/10.1007/s00382-020-05605-8
Deppenmeier AL, Haarsma RJ, Hazeleger W (2016) The Bjerknes feedback in the tropical Atlantic in CMIP5 models. Clim Dyn 47(7):2691–2707
Ding H, Keenlyside NS, Latif M (2010) Equatorial Atlantic interannual variability: role of heat content. J Geophys Res Oceans 115:C9. https://doi.org/10.1029/2010JC006304
Ding H, Greatbatch RJ, Latif M, Park W (2015) The impact of sea surface temperature bias on equatorial Atlantic interannual variability in partially coupled model experiments. Geophys Res Lett 42(13):5540–5546
Ding H, Keenlyside NS, Latif M (2009) Seasonal cycle in the upper equatorial Atlantic Ocean. J Geophys Res Oceans. https://doi.org/10.1029/2009JC005418
Foltz GR, McPhaden MJ (2010) Interaction between the Atlantic meridional and Niño modes: Atlantic Meridional–Niño Interaction. Geophys Res Lett. https://doi.org/10.1029/2010GL044001
Greatbatch RJ, Brandt P, Claus M, Didwischus S-H, Fu Y (2012) On the width of the equatorial deep jets. J Phys Oceanogr 42(10):1729–1740. https://doi.org/10.1175/JPO-D-11-0238.1
Hu Z-Z, Kumar A, Huang B, Zhu J (2013) Leading modes of the upper-ocean temperature interannual variability along the equatorial Atlantic Ocean in NCEP GODAS. J Clim 26:4649–4663
Keenlyside NS, Latif M (2007) Understanding equatorial Atlantic interannual variability. J Clim 20:131–142. https://doi.org/10.1175/JCLI3992.1
Kopte R, Brandt P, Claus M, Greatbatch RJ, Dengler M (2018) Role of equatorial basin-mode resonance for the seasonal variability of the Angola Current at 11°S. J Phys Oceanogr 48(2):261–281. https://doi.org/10.1175/JPO-D-17-0111.1
Lübbecke JF, McPhaden MJ (2017) Symmetry of the Atlantic Niño mode. Geophys Res Lett. https://doi.org/10.1002/2016GL071829
Lübbecke JF, Rodríguez-Fonseca B, Richter I, Martín-Rey M, Losada T, Polo I, Keenlyside NS (2018) Equatorial Atlantic variability—modes, mechanisms, and global teleconnections. Wires Clim Change 9:e527. https://doi.org/10.1002/wcc527
Lutz K, Rathmann J, Jacobeit J (2013) Classification of warm and cold water events in the eastern tropical Atlantic Ocean: Atlantic Niño classification. Atmos Sci Lett 14:102–106. https://doi.org/10.1002/asl2.424
Lutz K, Jacobeit J, Rathmann J (2015) Atlantic warm and cold water events and impact on African west coast precipitation: Atlantic SST and African west coast precipitation. Int J Climatol 35:128–141. https://doi.org/10.1002/joc.3969
Martín-Rey M, Lazar A (2019) Is the boreal spring tropical Atlantic variability a precursor of the equatorial mode? Clim Dyn 53(3):2339–2353
Martín-Rey M, Polo I, Rodríguez-Fonseca B, Lazar A, Losada T (2019) Ocean dynamics shapes the structure and timing of Atlantic equatorial modes. J Geophys Res Oceans 124(11):7529–7544
Meinen CS, McPhaden MJ (2000) Observations of warm water volume changes in the equatorial pacific and their relationship to El Niño and La Niña. J Clim 13:3551–3559. https://doi.org/10.1175/1520-0442(2000)013%3c3551:OOWWVC%3e2.0.CO;2
Murtugudde RG, Ballabrera-Poy J, Beauchamp J, Busalacchi AJ (2001) Relationship between zonal and meridional modes in the tropical Atlantic. Geophys Res Lett 28:4463–4466. https://doi.org/10.1029/2001GL013407
Nnamchi HC, Li J, Kucharski F, Kang IS, Keenlyside NS, Chang P, Farneti R (2015) Thermodynamic controls of the Atlantic Niño. Nat Commun 6(1):1–10
Nnamchi HC, Latif M, Keenlyside NS, Kjellsson J, Richter I (2021) Diabatic heating governs the seasonality of the Atlantic Niño. Nat Commun 12(1):1–10
Okumura Y, Xie S-P (2006) Some overlooked features of tropical Atlantic climate leading to a new Niño-like phenomenon. J Clim 19:5859–5874
Rayner NA (2003) Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century. J Geophys Res. https://doi.org/10.1029/2002JD002670
Richter I, Behera SK, Masumoto Y et al (2012) Multiple causes of interannual sea surface temperature variability in the equatorial Atlantic Ocean. Nat Geosci 6:43. https://doi.org/10.1038/ngeo1660
Servain J, Wainer I, McCreary JP, Dessier A (1999) Relationship between the equatorial and meridional modes of climatic variability in the tropical Atlantic. Geophys Res Lett 26:485–488. https://doi.org/10.1029/1999GL900014
Wang C (2006) An overlooked feature of tropical climate: inter-pacific-Atlantic variability. Geophys Res Lett 33:L12702. https://doi.org/10.1029/2006GL026324
Xie S-P (1999) A dynamic ocean–atmosphere model of the tropical Atlantic decadal variability. J Clim 12:7
Xie S-P, Carton JA (2004) Tropical Atlantic variability: patterns, mechanisms, and impacts. Earth’s Clim 147:121–142
Zebiak S (1993) Air–Sea interaction in the equatorial Atlantic region. J Clim 6:1567–1586
Zhu J, Huang B, Balmaseda MA (2012a) An ensemble estimation of the variability of upper-ocean heat content over the tropical Atlantic Ocean with multi-ocean reanalysis products. Clim Dyn 39:1001–1020. https://doi.org/10.1007/s00382-011-1189-8
Zhu J, Huang B, Wu Z (2012b) The role of ocean dynamics in the interaction between the Atlantic meridional and equatorial modes. J Clim 25:3583–3598