Идентификация механизмов формирования Индоокеанского диполя

от

А.Б. Полонский, А.В. Торбинский, А.В. Губарев

 Институт природно-технических систем, РФ,  г. Севастополь, ул. Ленина 28

E-mail: apolonsky5@mail.ru

DOI: 10.33075/2220-5861-2020-2-13-18

УДК 551.465 

Реферат:

   Индоокеанский диполь (ИД) является одним из главных региональных механизмов перераспределения тепла в Индийском океане. В свои экстремальные фазы диполь проявляет себя в интенсивных аномалиях температуры поверхности океана и уровне осадков в западной и восточной частях тропической зоны Индийского океана. Согласно последним исследованиям, можно выделить два основных типа ИД. Первый тип напрямую зависит от событий ИД. Существование второго, не связанного с ЭНЮК типа ИД обычно связывают с сезонной климатической изменчивостью. Ранее было высказано предположение, что самостоятельная генерация событий ИД, как внутренней Индоокеанской моды, может возникать за счет неустойчивости системы зональных течений. Данная неустойчивость может возникать в критическом слое, в котором фазовая скорость волн Россби совпадает с зональной скоростью средних течений.

   В данной статье производится уточнение характеристик критического слоя с использованием современных данных ре-анализа по потенциальной температуре, солености и скорости зональных течений к югу от экватора в Индийском океане. Предполагалось, что использование более совершенных данных позволит получить более точные величины фазовой скорости волн Россби и средних зональных течений и, как следствие, уточнить регион формирования и глубину залегания критического слоя в тропической зоне Индийского океана на среднегодовом и среднемесячном масштабе.

   В работе использованы результаты оперативного ре-анализа (ORAS5) Европейского центра среднесрочного прогноза погоды (ECMWF) за 1979 – 2018 гг. по вертикальному распределению потенциальной температуры, солености и зональной компоненты скорости течений для региона, ограниченного координатами 3,5 – 20,5° ю.ш. и 45 – 100° в.д. По этим данным для каждого месяца вычислялось среднее значение потенциальной плотности, частота Вяйсяля-Брента и фазовая скорость низшей бароклинной моды длинной волны Россби. Координаты и глубины тех точек, где фазовые скорости равны средним скоростям зональных течений вычислялись с помощью интерполяции. Таким образом устанавливалась локализация критического слоя.

   Полученные результаты демонстрируют, что в западной части бассейна (на 49 – 50° в.д.) в окрестности 11 – 12° ю.ш формируется критический слой. В этом слое фазовая скорость волн Россби равна средней скорости зональных течений. Именно здесь возможно развитие неустойчивости в системе зональных течений, полученные результаты позволят в будущем выделить события ИД разных типов.

Ключевые слова: Индоокеанский диполь, волны Россби, критический слой.

Полный текст в формате PDF

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Rao S.A., Behera S.K., Masumoto Y. etal. Subsurface Interannual variability associated with the Indian Ocean Dipole // Clivar Exchan. 2002. № 7. С. 11–13.
  2. Rao S.A., Behera S.K. Subsurface influence on SST in the tropical Indian Ocean: structure and Interannual variability // Dyn. Atmos. Ocean. 2005. № 39. C. 103–35. DOI:10.1016/j.dnatmoce.2004.10.014
  3. Murtugudde R.G., McCreary J.P., Busalacchi A.J. Oceanic processes associated with anomalous events in the Indian Ocean with relevance to 1997–1998 // J. Geophys. Res. 2000. № 105 (2). C. 3295–3306. DOI: 10.1029/1999JC900294
  4. Yamagata T., Behera S.K., Luo J.J. et al. Coupled ocean–atmosphere variability in the tropical Indian Ocean. Earth Climate: The Ocean–Atmosphere Interaction // Geophys. Monogr. 2004. Vol. 147. Amer. Geophys. Union. P. 189–212. DOI: 10.1029/147GM12
  5. Saji N.H. The Indian Ocean Dipole // Oxford Research Encyclopedia of Climate Science. 2018. P. 1–46. DOI:10.1093/acrefore/9780190228620.013.619
  6. Guo F., Liu Q., Sun S., Yang J.  Three Types of Indian Ocean Dipoles  // Journal of Climate. 2015. № 28. P. 3073–3092. DOI: 10.1175/JCLI-D-14-00507.1
  7. Cai W., P. van Rensch, Cowan T., Hendon H.H. An asymmetry in the IOD and ENSO teleconnection pathway and its impact on Australian climate // Journal of Climate. 2012. № 25. P. 6318–6329. DOI: 10.1175/JCLI-D-11-00501.1
  8. Ummenhofer C.C., Biastoch A., Claus W., Boning C.W. Multidecadal Indian Ocean variability linked to the Pacific and implications for preconditioning Indian Ocean dipole events // Journal of Climate. 2017.  № 30. P. 1739–1751. DOI: 10.1175/JCLI-D-16-0200.1
  9. Cretat J., Terray P., Masson S. et al. Indian Ocean and Indian summer monsoon: relationships without ENSO in ocean–atmosphere coupled simulations // Climate Dynamics. 2016. P. 1–20. DOI: 10.1007/s00382-016-3387-x
  10. Iizuka S., Matsuura T., Yamagata T. The Indian Ocean SST dipole simulated in a coupled general circulation model // Geophysical Research Letters. 2000. № 27 (20). DOI: 10.1029/2000GL011484
  11. Vinayachandran P.N., Lizuka S., Yamagata T. Indian Ocean dipole mode events in an ocean general circulation model // Deep Sea Res. 2002. Part II. № 49 (7). P. 1573–1596. DOI:10.1016/S0967-0645(01)00157-6
  12. Allan R. J. et al. Is there an Indian Ocean dipole, and is it independent of the El Niño–Southern Oscillation? // Clivar Exchan. 2002. № 6. P. 18–22.
  13. Saji N.H., Xie S.P., Yamagata T. Tropical Indian Ocean variability in the IPCC twentieth-century climate simulations // Journal of Climate. 2002. № 19. P. 4397–4417. DOI: 10.1175/JCLI3847.1
  14. Rao S.A., Behera S.K., Masumoto Y., Yamagata T. Interannual variability in the subsurface Indian Ocean with a special emphasis on the Indian Ocean Dipole // Deep Sea Res. 2002. Part II, № 49(7). P. 1549-1572. DOI: 10.1016/S0967-0645(01)00158-8
  15. Wang H., Murtugudde R., Kumar A. Evolution of Indian Ocean dipole and its forcing mechanisms in the absence of ENSO // Climate Dynamics. 2016. № 47(7). P. 2481–2500. DOI: 10.1007/s00382-016-2977-y
  16. Philander S.G. El Nina, La Nina, and the Southern Oscillation // Academic Press.1990. P.  293. ISBN: 0125532350
  17. Полонский А.Б., Торбинский А.В. Роль зональных течений и планетарных волн в распространении термических аномалий в экваториально-тропической зоне Индийского океана // Морской гидрофизический журнал. 2012. № 6. С. 35–44.
  18. Полонский А.Б., Торбинский А.В. Критический слой в экваториально-тропической зоне и Индоокеанский диполь // Системы контроля окружающей среды. 2019. № 2 (36). С.88–93. DOI: 10.33075/2220-5861-2019-2-88-92
  19. https://www.pmel.noaa.gov/tao/drupal/rama-display/ (дата обращения: 10.01.2020).

Loading