Arktik salınım - Arctic oscillation

Arktik Salınımın olumlu ve olumsuz aşamaları

Arktik salınım (AO) veya Kuzey Halkalı Modu/Kuzey Yarımküre Halkalı Modu (NAM) 20 derece enlemin kuzeyindeki Kuzey Kutup kutuplarında bir hava olgusudur. Önemli iklim değişkenliği modu Kuzey Yarımküre için. Güney yarımküre analoğuna, Antarktik salınım veya Güney Halkalı Modu (SAM). Endeks, belirli bir dönemsellik olmaksızın zamanla değişir ve mevsimsel olmayan deniz seviyesinde basınç Kuzey Kutbu'ndaki bir burcun anomalileri, yaklaşık 37–45 ° N'de ortalanmış zıt burcun anormallikleriyle dengelenmiştir.[1]

Kuzey Atlantik salınımı (NAO), Kuzey Kutbu salınımının yakın bir akrabasıdır. Birinin veya diğerinin atmosferin dinamiklerini temelde daha fazla temsil edip etmediği konusunda tartışmalar var. NAO, atmosferdeki değişikliklerin ölçülebilir etkileri üzerinde daha fazla etkiye sahip olabilecek fiziksel olarak daha anlamlı bir şekilde tanımlanabilir.[2]

Açıklama

Arktik Salınımın yükleme modeli[3]

Kuzey Kutbu salınımı, kutuplarda merkezlenmiş deniz seviyesindeki basınç anormalliklerinin halka benzeri (veya "halka") bir modeli olarak görünür. Kıtaların ve büyük kara kütlelerinin varlığı, Kuzey Kutbu'ndaki halka benzeri yapıyı bozarken, Antarktika kutbunu çevreleyen anormallikler neredeyse daireseldir.

Kuzey Kutbu salınımının iklimbilimciler tarafından nedensel olarak ilişkili (ve dolayısıyla kısmen tahmin edici) olduğuna inanılmaktadır. küresel hava durumu modelleri. NASA iklim uzmanı James E. Hansen Arktik salınımının Kuzey Kutbu'ndan çok uzak noktalarda havayı etkilediği mekanizmayı şu şekilde açıkladı:

Arktik havanın orta enlemlere nüfuz etme derecesi, yüzey atmosferik basınç modelleriyle tanımlanan AO indeksi ile ilgilidir. AO indeksi pozitif olduğunda, polar bölgede yüzey basıncı yüksektir. Bu, orta enlem jet akımının batıdan doğuya güçlü ve tutarlı bir şekilde üflemesine yardımcı olur, böylece soğuk Arktik havası kutup bölgesinde kilitli kalır. AO endeksi negatif olduğunda, kutup bölgesinde düşük basınç, daha zayıf bölgesel rüzgarlar ve soğuk kutup havasının orta enlemlere daha fazla hareketi olma eğilimindedir. " [4]

Arktik salınım endeksi, günlük veya aylık 1000 hPa kullanılarak tanımlanır jeopotansiyel yükseklik 20 ° N ila 90 ° N enlemlerindeki anomaliler Anomaliler Arktik salınım yükleme modeline yansıtılır,[5] ilk olarak tanımlanan ampirik ortogonal fonksiyon (EOF) 1979-2000 döneminde aylık ortalama 1000 hPa jeopotansiyel yüksekliğe sahiptir. Zaman serileri daha sonra aylık ortalama endeks ile normalleştirilir. standart sapma.

Aralık'tan Mart'a (DJFM), kış sezonu 1899–2011 için Arctic Oscillation zaman serisi.

Periyodiklik

Geçtiğimiz yüzyılın çoğunda, Kuzey Kutbu salınımı pozitif ve negatif fazlar arasında değişti. 60 günlük çalışma ortalamasını kullanan veriler, salınımın 1970'lerden bu yana daha olumlu bir aşamaya doğru yöneldiğini ima etti.[kaynak belirtilmeli ] son on yılda daha tarafsız bir duruma geçme eğiliminde olmasına rağmen. Salınım hala dalgalanıyor stokastik olarak günlük, aylık, mevsimsel ve yıllık zaman ölçeklerinde negatif ve pozitif değerler arasında olmasına rağmen, meteorologlar daha kısa vadeli tahminler için yüksek düzeyde tahmin doğruluğu elde etmişlerdir. Gerçek gözlemler ile 7 günlük ortalama arasındaki korelasyon Küresel Tahmin Sistemi topluluk AO tahminleri yaklaşık 0,9'dur.[6]

Kutupsal ve ılıman enlemlerdeki deniz seviyesi basınçları arasındaki bu bölgesel simetrik tahterevalli ilk olarak Edward Lorenz [7] ve 1998'de David W.J. Thompson ve John Michael Wallace.[8]

Etkiler

AO Aralık-Mart arası sıcaklık modeli.
AO Aralık-Mart arası yağış modeli.

Ulusal Kar ve Buz Veri Merkezi Kuzey Kutbu salınımının etkilerini ayrıntılı olarak açıklar. Pozitif aşamada, daha yüksek basınç orta enlemler okyanus fırtınalarını kuzeye doğru sürükler ve dolaşım modelindeki değişiklikler, Alaska, İskoçya ve İskandinavya Batıya daha kuru şartların yanı sıra Amerika Birleşik Devletleri ve Akdeniz. Pozitif aşamada, soğuk kış havası denizin ortasına kadar uzanmaz. Kuzey Amerika salınımın negatif aşamasında olduğu gibi. Bu, Amerika Birleşik Devletleri'nin çoğunu kayalık Dağlar normalden daha sıcak, ancak yapraklar Grönland ve Newfoundland normalden daha soğuk. Negatif fazdaki hava durumu modelleri genel olarak pozitif fazdakilere "zıttır".

İklimbilimciler artık aşırı hava koşulları için resmi kamuya açık açıklamalarında Kuzey Kutbu salınımını rutin olarak çağırıyorlar. Aşağıdaki ifade Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi 's Ulusal İklimsel Veri Merkezi: İklimin Durumu Aralık 2010 "Negatif Arktik Salınımı" ifadesini dört kez kullanan, bu artan eğilimin çok temsilcisidir:

"Aralık ayının ilk üç haftasında soğuk kutup havası Batı Avrupa'yı etkisi altına aldı. İki büyük kar fırtınası, buzlu koşullar ve soğuk hava, bölgenin büyük bir kısmında hasara yol açtı ... Sert kış havası, olumsuz bir Kuzey Kutbu Salınımı'na atfedildi. Kuzey Yarımküre'deki havayı etkileyen iklim modeli. Grönland yakınlarındaki çok ısrarcı, güçlü bir yüksek basınç sırt veya "engelleme sistemi" soğuk Arktik havasının güneye Avrupa'ya kaymasına izin verdi. Avrupa, Kuzey Yarımküre'de etkilenen tek bölge değildi. Kuzey Kutbu Salınımı. Büyük bir kar fırtınası ve soğuk sıcaklıklar 10-13 Aralık tarihlerinde Amerika Birleşik Devletleri'nin çoğunu etkiledi .... "[9]

2010 olayları

Salınımın olumsuz aşamasının etkilerinin bir başka, oldukça grafiksel gösterimi Şubat 2010'da gerçekleşti. O ay, Kuzey Kutbu salınımı 1950 sonrası dönemin tamamında yaklaşık 4.266 ile en olumsuz aylık ortalama değerine ulaştı. doğru kayıt tutma).[10] O ay, üç ayrı tarihi kar fırtınası ile karakterize edildi. orta Atlantik bölgesi Birleşik eyaletlerin. ilk fırtına 25 inç (640 mm) üzerinde çöktü Baltimore, Maryland 5-6 Şubat'ta ve a ikinci fırtına 9–10 Şubat'ta 19.5 inç (500 mm) çöktü. New York City'de bir ayrı fırtına 25-26 Şubat'ta 20,9 inç (530 mm) bırakıldı. Başka bir kar fırtınası süpürüldü Katalonya yanı sıra komşu Fransız bölümleri (Languedoc-Rousillon, Midi-Pyrenées ) 8 Mart'ta 60 cm kar Girona.[11] Bu tür bir kar fırtınası aktivitesi, son derece anormal ve negatif Arktik salınım değerinin kendisi kadar aşırı olarak kabul edilir. 2010'da AO'nun bu negatif değerleri ve bir sonraki kışa kadar soğuk havanın normalden çok daha güneyde subtropikal Güney Florida'ya girmesine izin verdi ve bu da birçok yerde rekor kıran düşük sıcaklıklar ve aylar kaydetti. [12] ve tropik sahil kaçamağında Şubat, Mart ve Aralık ayları için en düşük aylık minimum sıcaklıklar Cancún, iklim dönemi ortalamalarının 4C'nin üzerinde. [13]

Kuzey Kutbu salınımının Ocak ayındaki 1950'den bu yana en büyük negatif değeri 1977'de -3.767 idi; bu, New York City, Washington, DC, Baltimore ve bu zaman diliminde diğer birçok orta Atlantik bölgelerinde ortalama Ocak sıcaklığına denk geldi. Ocak Arktik salınımı 1950 ile 2010 arasındaki zamanın yalnızca% 60,6'sında negatif olmasına rağmen, 1950'den bu yana New York City'deki en soğuk on Ocak ayının dokuzu, negatif Arktik salınımları ile çakışmıştır.[14]

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ Arktik Salınım (AO) zaman serisi, 1899 - Haziran 2002
  2. ^ Ambaum vd. "Arktik Salınımı mı, Kuzey Atlantik Salınımı mı?"
  3. ^ "TBM - Telekomünikasyon: Arktik Salınım Yükleme Modeli".
  4. ^ Hansen, James; Reto Ruedy; Makiko Sato; Ken Lo (2009). "O Kadar Sıcaksa, Nasıl Bu Kadar Soğuk Olur?" (PDF). Alındı 2013-07-17. Alıntı dergisi gerektirir | günlük = (Yardım)
  5. ^ "TBM - Telekomünikasyon: Arktik Salınım Yükleme Modeli".
  6. ^ "TBM - İzleme ve Veriler: Günlük Arktik Salınım Endeksi". Arşivlenen orijinal 2010-12-30 tarihinde. Alındı 2012-01-29.
  7. ^ Lorenz Edward N. (1951). "Kuzey Yarımküre Deniz Seviyesi Basınç Profilinin Mevsimsel ve Düzensiz Değişimleri". Meteoroloji Dergisi. 8 (1): 52–59. Bibcode:1951JAtS ... 8 ... 52L. doi:10.1175 / 1520-0469 (1951) 008 <0052: SAIVOT> 2.0.CO; 2. ISSN  1520-0469.
  8. ^ Thompson, David W. J .; John Michael Wallace (1998). "Kışın jeopotansiyel yükseklik ve sıcaklık alanlarında Arktik salınım imzası". Jeofizik Araştırma Mektupları. 25 (9): 1297–1300. Bibcode:1998GeoRL..25.1297T. doi:10.1029 / 98GL00950. Alındı 2010-08-28.
  9. ^ "İklimin Durumu | Aralık 2010". Alındı 2012-01-29.
  10. ^ Ripesi, Patrizio; et al. (2012). "Şubat 2010 Arktik salınım Endeksi ve onun stratosferik bağlantısı" (PDF). Üç Aylık Kraliyet Meteoroloji Derneği Dergisi. 138 (669): 1961–1969. Bibcode:2012QJRMS.138.1961R. doi:10.1002 / qj.1935.
  11. ^ Llasat, M.C .; et al. (2014). "Katalonya'da (İspanya) 8 Mart 2010'daki kar fırtınası: yüksek toplumsal etkiye sahip paradigmatik bir ıslak kar olayı" (PDF). Doğal Tehlikeler ve Yer Sistem Bilimleri. 14 (2): 427–441. Bibcode:2014NHESS..14..427L. doi:10.5194 / nhess-14-427-2014.
  12. ^ 2010 Güney Florida İncelemede Hava Durumu (PDF)
  13. ^ SERVICIO METEOROLÓGICO NACIONAL NORMALES CLIMATOLÓGICAS, dan arşivlendi orijinal 2015-07-05 tarihinde
  14. ^ Ulusal Hava Servisi İklim Tahmin Merkezi ve NWS Tahmin Ofisi, 2010 itibariyle

Dış bağlantılar