Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Низкочастотная изменчивость характеристик системы океан-атмосфера Тропической и Субтропической Атлантики

ВАК РФ 11.00.08, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Низкочастотная изменчивость характеристик системы океан-атмосфера Тропической и Субтропической Атлантики"

РГб од

с / ПОП

^ одессш гидрометеорологический институт

На правах рукописи

воскресенская Елена Николаевна

УДК 551.465

низкочастотная изиЕнчнвостъ хаРйктЕРисш.

снстеш! окейп-йтйосоерй тропической а субтропической атлантнкн

ОДЕССа - 1993

ОДЕССШ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ВОСКРЕСЕНСКАЯ Елена Николаевна

УЛК 551.465

НИЗКОЧАСТОТНАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ХАРАКТЕРИСТИК

СЙСТЕШ ЙКЕАН-атиОССЕРЙ Г?ЭПИЧЕСКОЙ 11 СУБТРОПИЧЕСКОЙ АТЛАНТИКИ

11.00.08 - океанология

. АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

ОДЕССА - 1993

Диссертацией является рукопись

Работа выполнена в Морском гидрофизическом инститцте АН Украины

йацчиие руководители: доктор физико-математических наук, профессор Ефимов Владимир Васильевич доктор географических наук Полонский Александр Борисович

Официальные оппоненти: 1) доктор географических

наук, профессор Филонов Анатолий Ерофеевич 2) кандидат физэад» -математических наук Колинко Александр Васильевич

Ведущая организация: Одесский филиал Института биологии етшмх морей АН Украина (г.Одесса)

Зацнта диссертаций состоится "¿5"" hcpsp^ 1993 г. f> 'Ьч на заседании Специализированного Учзного совета К 060.04.01 в Одесской гидрометеорологическом институте.

С диссертацией ногно ознакомиться в библиотеке Одесского гидрометеорологического института по адресу: 270016. ^Одесса, дл.йьвовская. 15, 0Ш1.

Автореферат разослан "IS" 1993 r-

Эченый секретарь

Специализированного Зченого совета^ J/ Н.С .Лобода

(ЩЙЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РЙ50ТН

ЙКТЗЙЛЫШСТЪ ПРОБЛЕМ. Одной кз глазных задач современник климатических экспериментально-теоретических программ является физико-геогра$ическое описание низкочастотной изменчивости гидрометеорологических характеристик тропической зоны Мирового океана, обусловленной как вариациями в системе океан-атмосфера типа Зль-Ниньо - Вание осцилляции (ЗН-ЕО), так п другими естественными, а такие антропогенными факторами.

Неггодовая изменчивость системы океан-атмосфера первого типа наиболее подробно описана для акватории Тихого океана, где амплитуда ев близка к амплитуде типичного внутригодового хода или дахв превышает ее. Кенее подробно изучены меягодовнз вариации в тропической и субтропической зоне Индийского н Атлантического океанов. В последние 10-15 лет опубликовано значительное количество работ, посвящениях описании осцилляции некоторых характеристик океана и атмосферы в этой зоне с типичным временный иасатабон 2-7 лет, коррелирующих с ЗН-ЗО. Показано, что в отлична от Тихого океана типичные иезгодовые вариации здесь в 2-3 раза кеньзе амплитуды сезонного хода.

иГ.алпзкра« кзиекчкзость второго ткпа, нузно отнетнть, что на протязешш последнего столетия наблядается глобальное потепление ннанеЛ тропосферы. Иногие исследователи объяснят этот процесс следствием парникового эффекта антропогенного происхоздения. Ясно вместе с тем, что процессы естественной изменчивости в системе океан-атмосфера с типичным временным насвтабом порядка нескольких десятков-сотнк лет элективно воздействует на величину наблвдаемнх трендов,и океан играет вахнейиуп роль в формировании такой низкочастотной изменчивости. Это подтверкдаит результаты численных экспериментов, исс-ледувдих влияние парникового эффекта на обцуп циркуляции и температуру атмосферы.

Недостаток длительных наблвдений в открытых частях Индийского и Атлантического океанов делает особенно актуальной задачу выделения мехгодовмх и более низкочастотных вариаций гидрометеорологических характеристик в указанных районах Мирового океана на фоне интенсивной внутригодовой изменчивости, описание их параметров и физико-географических особенностей. В настоящей работе рассмотрены характеристики внутригодовых и иенгодопих здрнаций гидрометеорологических параметров Тропи-

ческой и Субтропической Атлантики в связи с глобальными вариациям ЗН-ЕО. а такае характеристики их более долговременной изменчивости, иосадей характер низкочастотного тренда. Такие исследования относятся к числи основных в международных климатических программах TOGA. ЗШ1К, АССР, а такае национальной программы Украины "Мировой океан и климат", что свидетельствует об актуальности выполняемой работы.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ заключается в описании кежгодовах вариаций гидрометеорологических характеристик Тропической к Субтропической Атлантики с типичным временным масмтабом до десяти лет а установлении качественнкх и количественных связей этих вариаций с изменчивость» гидрометеорологических характеристик Тихого океана, а также изучение более низкочастотных флвктуаций с масмтабом от десятков до сотни лет, обусловленных естественными м антропогенными факторами.

В РАБОТЕ РЕШИСЬ СЛЕД911ИЕ ЗАДАЧИ:

- получение уточненных пространственно-временных характеристик сезонной, межгодовой н более низкочастотной изменчивости гидрометеорологических характеристик исследуемой зоны Атлантического океана;

- выделение районов с наиболее интенсивной низкочастотной из-кенчивостьв разных масштабов и максимальными величинами трендов в гидрометеорологически* полях Северной Атлантики в 1957-90 г.г.;

- выяснение относительной роди океана и атмосферы в формировании крупномасштабной низкочастотной изменчивости параметров их термического взаимодействия в различных районах Северной Атлантики:

- анализ межгодовой изменчивости интенсивности зональной циркуляции в умеренных широтах Северной Атлантики;

- описание комплекса аномальных условий в системе океан-ат-посфера, сопровождавших явление ЗН в Тихом океане.

ПОЛОШШ. ВМНОСММНЕ НА ЗАЩУ:

1. Гидрометеорологические характеристики Северней Атлантики подвержены иежгодовнм вариациям с типична вуз-аеннмм масмтабом от 2 до 7 лет, обусловленным вариациями в системе океан-атмосфера типа 3H-I0, амплнтьяа которых сравнима с амплитудой типичного внутригодового хода тик презижаат ез. Уежгодовая изменчивость гидрометеорологических характеристик Тропической Атлантики зтого типа прЪяздяетг,* как в ва-жацлях

среднегодовая ведший, так и в кзиенеглт амплцтидо-фазовнх ха-рактсрястск годспоД и полугодовой гатщоник,

2. ¡лг.о'лаг.ьтю условия о Атлантике наступавт вслед за падением индекса тагах осцилляция в Тихо« океане с запаздаваниеи от нескольких пздель до нескольких месяцев (для различная гид-роиетеороАогаческах характеристик). Они проявляется в унекыё-кии индекса Россйа, который перед начало:*. ЗН обычно аномально висок, осрг."ропа!пш полоантедьней аноиалип поля поверхностной температура с восточной части Тропической Атлантики и ашгаахяз в керидажалымк сксг.етгл ВЗи с унеиьвеписи количества осадков в оо окросткзстг.,

3. 1Ьзко"гстот1!ая кзяенчивость гидроиетеорологическия характеристик проявляется такге в вариациях различная параизтроз с тштчкаа врекеиигт паеэтабо* несколько десятков лет и амплитудой, близкой к аишштуде вариаций типа ЗН-'СЗ.

НйЗЧНйИ НОВИЗНА. На основе длительная рядов наблюдений над поляки приводной тенпературн и тенпературн поверхности океана, облачности, осадков, давления, ветра и потоков тепла на границе раздела океан-атмосфера по еднннн нетоднчеекгл: пргпцап'-г. вадегзта годовие, полугодовие и кенгодовне вариации гидройстеор:. тпчееккя характеристик Тропической и Сдбтропк-чссксй йтяантгля;, а такие ия болео 1тзкочастотная изнзнчх-вость.. Окислит кх относительные аишшудн и проанализирован': связь кекгодевкя вариаций гадроиетеорологпческия характеристик Тропической Атлантики с типичннм временник иасптабоа 2-7 лет с варпац-дяки типа Зль-Нкньо в Тихон окоано, Получена характеристики низкочастотного тренда вариаций спстеин океан-атносоера естественного и антропогенного происхождения.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИЙОСТЬ РАБОТН заклзчается в тон, что установлена новне сактн о мекгодовнх вариациях гидрометеорологических характеристик Тропической и Субтропической Атлантики, описана ия качественная и количественная связь с изиенчивостьп в Тихон океане типа 311-ВО, построены карта пространственного распределения характеристик меагодовня вариаций. Эти задачи сфоркулировакк в качестве основных в нехдународннх программах ТОГА, ВПИК, АССР, а такие в Национальной програнае Зкраннп "Мировой океан к климат".

АПРОБЩШ РАБОТ!. Результаты работа докладывались в Ш11 АН Экраглш на семинарах отделов Взаииодействня аткосферн к окза-вз п Стгззвегрг^йн в 1384-1ЭЭЗгг., на заседаниях рабочих групп

- б -

КГй АН УССР "Разрезц" н "Кировой океан и кликат" в 1990-1993гг.» на заседании всесонзной рабочей группы "Разрезы" в Носкве в 1991г., на конференции "Энергетические ресурсы и знергообмен в океане" во Владивостоке в 1985г., на конференции "География йирового океана на слуабе рационального использования корских ресурсов" в Светлогорске в 1S89 г., на семинаре "Кетоди гидрофизических исследований" в г.Светлогорске (4-я икода-сенинар) в 1992г., на 4-ой Международной конференции по метеорологии н океанографии Еаного полуаария в Хобарте (Австралия) в 1933г.

По теие диссертации опубликовано 15 работ, получено 1 авторское свидетельство.

Структура к объен работи. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заклнчешш и списка циткрузиой литературы (142 наименования, из. которых 88 - иностранное публикации). Обций объен работи: 156 страниц текста, 12 таблиц, 58 рисунков.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТИ

ВО ВВЕДЕНИИ обоснована актуальность вибршшой теки, сфор-кулировани цели и задачи исследования, показана научная новизна и практическая значикость работы. Излокеиа ее структура.

ПЕРВАЯ ГЛАВА диссертации носит обзорний характер. Она посвящена анализу низкочастотной изиенчнвостк гидрометеорологических характеристик тропической и субтропической зона Тихого и Атлантического океанов. Больнее вникание уделено характерному временному масатабу 2-7 лет, обусловленному явленнен ЗН-ЕО в Ткхои океане, носяцик гяобаяышй характер. Приведен достаточно подробннй сценарий типичного события ЗЙ-ИО по результата« опубликованиях работ (Rassusson & Carpenter,1982; Bierknes,lS66; Kyrtkl,lS75; ТоиггДЭВ? и дрЛ. Отиечается, что ЗН-ёО в Тихон океане сопровождается аноиальншш усдовпяии в Тропической Атлантике, однако, явления типа ЗН-ВО в Атлантической океане изучена еце недостаточно. Ииештся противоречкзис завода отдельных авторов относительно взаиаосвязи атлантических и тихоокеанских аноиальних собиткА (Ccvey S tlasttmrath, 1378; Hastenrath,lS76; Hastenrath & Heller,1977; Hastenrath, 1990; Mlchelchen,l985; Serwaln, 1991; Eoeers,l987). Результаты этих работ сввдетельствуат о необходииостн рассиотрения реакции Атлантического океана на индивидуальное события 2'Л-Е0.

ВТОРАЯ ГЛАВА посвячвиа подробней характеристике исходного натернала, точности восстановления вариаций псследуеиих пара-кетроз н методике нх обработки. Такой анализ особенно ладен потопу, что для реаения поставленных задач приходится привлекать различные виды разнородных данных, получении* с различной точностьа и в разных точках пространства.

Для описания низкочастотных вариаций гидрометеорологических характеристик Тропической и Субтропической Атлантики использовались следугщио данные:

- стандартные специализированные п попутано судовпо гидро-кетеорологнческиз набладешм в Северной Атлантике, отнесенные к узлаи пятнградусной сотки, за 1957-1990 г.г., в обдаст», ограниченной координатами 2.5 - 57.5°с.в. и 2.5 - 77.5сз.д. и наиболее полно охваченной изнерснкяии. Количество месяцев без данных для больаинства пятнградусннх трапеций в этой области не превниает 2-5 при обчем их количестве 408, т.е. IZ. Ливь в некоторых трапециях в изной части области количество пропусков ежекесячннх данных достигает 5-10% обаей длина анализируемого ряда;

- стаидартннв гидрометеорологические иаблидения на ст. Конакри-аэрс.и Белей за 1951-80 г.г. (для осадков за 19211989 г .г.);

- данные о прнводнон давлениии в центрах действия атмосферы Северной Атлантики (Исландский минимум и Азорский иаксн-нуы) за 1894 -1988 гг., их разность обично называется индексом (циркуляции) Россбп;

- климатические датше о поле ветра (Hellerean & Rosenstein, 1933; Servain Ä Lukas, 1990) и составлящих пото-ксз тепла Строкшшй (1989) для Тропической Атлантики;

- аномалии температуры поверхности води в экваториальной зоне Тихого и Атлантического океанов за 1989-92гг.;

- спутниковые данные о поле облачности Тропической Атлантики за 1983-1987гг.

- данные об аномалиях поля ветра на уровне 850 нб ННЦ CÜA за 1991-1992гг.

- еяедневнне картн приземного глобального анализа Гидро-иетцентра России за 1986-1987гг. и 1991-1992гг.

Чтобы получить клииатические гндронетеорологические характеристики, данные обычно усредняат по времени а пространству н интерподирувт в узлы регулярной сетки. Результаты зави-

сзт от погрешности получения первичной информации, ее количества н вида интерполяционной процедуры. В работе анаяизирц-зтса яогреености вычисления климатических норм и аномалий для каадой гидрометеорологической характеристики в отдельности.

Погреиность восстановлення среднемесячных величин используемых для анализа гидрометеорологических параметров по данный стандартных специализированных н попутных судовых наблюдений составляет менее 5-10% ааплитуды типичного сезонного хода. Зто позволяет надеано описывать не только климатический сезонный цикл, но и его аномалии, величина которых достигавт или превы-завт 30-502 аишштуды типичного внутрнгодового хода. Пркведеш ?акае и абсолютные погреаности определения аноиалий гидроиете-срологических характеристик. Показано, в частности, что оанбка госстановления аномалий среднемесячной теыпергтурк поверхности годы и воздуха с учетов погреаности определения клииатической нории а среднего количества измерений температуры составляет - 0,3-1°с.

К соааленнв в открытой части Тропической и Субтропической Атлантики отсутствует длительные гидрометеорологические каблг-дзния соответствушаего качества (типа данных, полученных на судах погоди). Б зткх районах, используя иисгодетнее усредне-;:аз нигвцнхея дайнах набладзнай, иоаао восстановить тшшчкий ■ путретодовой ход с когреаностьы порядка 10-2С2 его баялитуди.

Все климатические ыасскза гндроивтеерологкчееккх данных, "хпользованние в работе, подвергались обработке ?.о едшой гге— «эднке. Вначале вычислялись средние велкчнни к амплитудно-фа-зовне характеристики годовой и полугодовой гарьенлк для кавдога усредненного по месяцам климатического ряда. Затеи рассчп-гзались текущие дисперсии для всех длктелъинх рядоз. '¿г.бкравнсь стацнонарнке участки .реализаций « по мш рюсчвто-заднсь автоспектри. Пс.-ученаае аашштуда иеигодозш; варила с?аиишавась с гшплктудой годовой и поедгодсзса гаргаон:-:;. ¿.'-а : продолиителькщ ргал'лзещяЧ рассчитшйляс»»

•:.агктра,' что 1Ш8ол:щ) зце^ть игиеачизость ¿«шлзтдд иых^г-ша и Екутригодсзах вар^аца« во ьрсизаа. Ды неиэтори:. аец'^-

такка рассчитвваш:«. ашшудио-оазовшг эддопершлыш -:и-■;,зпой и под^годозой га;., си«'.;, которые сравнивалась с •.•."¿ии клнп&шчзешнш хг1!йх*.'ср»стикгыи зт&х гг.«>шм.;к. Ьеьои-г.« глды подвергйг.и~ъ вз£;пи:;-а1< спгктрал^'л^иу с ,

- a -

рздэлениа яогерс-гтгост! ". с^зг.та иззко":1сташ1ия за-

риацяэки разди'«;;гх г:?;-лэяетсороясгя«2Сйих параизтоов. Лри расчете авто- н .?-г:ипшх сяеятроз астгьзссогся алго-ритя быстрого треобразованлз Здрьз. Кро*з этсга ■шрздздя.янсь лкнейннз тренды, исходя яз яредподояеияя, чту псе зрааенинв рядя можно опясать сцпкой линейного тренда, впутригодогях зй-риаций :г случай.юЛ составляющей. Разяогенне внутригодознх вариаций иа сукиу годовой я полугодовой гармоник осуществлялось с помо^ьв ¡¡сто^.д наименьвих квадратов. Згбор е::зино этих гар-•гоник оЗуслопяеи ггороао лзвестгшн фактом о наличии в тропической зоне Кирового океана двух асновнах врек?шгзя ггаситабов (год и полгода), иа которых происходит приток гнергии з с.чсте-:ig океан - атмосфера.

Подученные в этой главе оценки точности восстановления климатических величин лсследуеиых паракетров л их аномалий позволили в дальнейяеи выбрать те характеристкка, па который низкочастотная нзкекчнзость выделяется наиболее надежно,

3 ТРЕТЬЕЙ ГЛг.ВЕ уточнена и проанализирована ¿нзнко-геог-рафг.чгс;гае особенности параметров годовой п полугодовой гармо-дяя scussnux Гпдргизтггрвдспгезских Псраызтрвз.

Подтверадзно, чт5 основиинц иасзтабаын знутригодовой изменчивости гсксзних зггисятоз cs:c73im сксан-атаэсоера йвяязтся год н полгода. Показйиэ, что разизсть давления кзаду £зорск*лн ааксакунои а 7р-эпической депрессией подвграена полдгодовим вариациям, преваазстля г.з ашигдтудз годовые.

В поле ветра Тропической Атлантики отиечазтся и годовые и полугодовое вариации, причем аиплитдда ах дяя зональной а меридиональной коипонент существенно различна. В поде зонального зетра з Экваториальной Атлантике преобладает гбдовая гармоника, полугодовые всриацш: вносят значжшй вклад во вкутригодо-sga азкгнчпвостъ зонагъиого ззтра только з северной части Тро-явчзской Атлантики. S г.эде ::зридиоаа::ьпсго празэдксго ветра аодзгодоваа гаршгаака ¿оствгсзт вгосаваяьюй •с-.ла'лтгла. бдпз-тзй л «гтлатэдз годсзсй гсрягняш з восточней .зсгл - з сблсс-va йЗК -л яспадиса^яхглсксгз гкзедлиига, Гвдоггз л из^гздозае "ариацг-л U-;to;ir-'?Hs:»Ta Здг.глгл -ленду собсй о з гз-Л части ТрсьнческгЛ Атлантики. Над остальной ¿хзате^зй Тропической '1тдвют/га >7зя.<ха»>;пт гздяваз гзрааця.

Условий лд&д 3« вкатр:'То;;озуз изменчивость ¿садкси, за-.аадсягг;,: в лез- 33!', скосит годэздя гг;а«5а:ш£, сг» 1:г:«свиа;;ьиза

амплитуда навидается в районах с ярко вирааетюи нуссонним регииои.

Суннарний поток тепла на поверхности океана вне зоны БЗК подвергай, главный образом, вариациям с периодов одни год. В области БЗК (особенно в восточной части Тропической Атлантики) полугодовая гармоника превышает по амплитуде годовци.

Проведеншй анализ типичного сезонного цикла основных гидрокетеорологнчееккх элементов'Тропической и Субтропической Атлантики позволил в дальнейшем корректно выделить крупнонасв-табнне аномалии исследуемых полей и в то ss крепя получить не-которне новие сведения об их внутригодовнх вариациях.

ЧЕТВЕРТАЯ. основная ГЛАВА диссертации ппсвяцена анализу низкочастотной изменчивости гидрометеорологических характеристик Северной Атлантики.

Вначале рассиотренк кеагодовие вариации в систеиз океан-атмосфера с.характерным временным маентабои до 10 лет. Для всех анализируемых параметров выявлена области с повышенный уровнен мелгодовкх флуктуаций. С точки зрения механизма воз-бувдення неагодовкх оецнлляций в системе океан-атмосфера ваяно определить характер этих вариаций. Они могут проявляться в виде изменчивости среднегодовых величин гидрометеорологических параметров без изменения амплитудно-фазових характеристик внутригодових колебаний и/или в вариациях амплитуд и фаз годовой и полугодовой гармоник.

Отпечено , что вклад дисперсий аномалий евеиесячних температур води, воздуха и кх разности в обцув изиенчнвость пре-выаает 50% в Экваториальной Атлантике, Причем, в годи ЭН аномалии температуры в Тропической и Субтропической Атлантике обычно в 1,5-2 раза больые, чем среднеквадратнческие отклонения, а в годы наиболее интенсивных 311 они могут достигать 4-5 RKS, как это имело место в 1982 году. Показано, таким образом, что аномальные океанические условия в Атлантическом океане на-, иболее внранени в годы ЗН, когда наблюдаются и глобальные атмосферные аномалии.

С целы) выявления взаимосвязи тихоокеанских и атлантических циркуляционных аномалий в атмосфере бил проведен анализ низкочастотной изменчивости индексов Россби и ВО. Отмечено, что в зимний период величины мемгодовмх вариаций индекса Россби достигает 30 мб, что сучественно превышает амплитуду усредненного сезонного цикла.

- и -

3 спектрах мндеусев Россби.н ПО ярислствупт значимые пики на периодах 2,5 года и от 3 до 7 лет. Б кросс-спектре выделяется значн;:-.^ пик на периоде 2,5 года, прп"Т!, изион т.шостъ индекса Россб'л запаздывает по сазе откоситэльно индекса ПО. Однако, когерентность на соответствующих частотах невелика.

Такни образон, статистический подход позволяет констатировать наличие отклика гидроиетеорологических полей Атлантического океана на явление ЗН в Тихон океане. Однако, продолзи-• тельность наблюдений в открытых частях Атлантического океана недостаточна для установления статистически зпачииих взакаяс-вязей иезду атлантическими и тихоокеанскими аномалиями* Кроне того ичештся существенные различия кеаду индивидуадькйкп собн-тнпии ЗН. Поэтому для установления влияния собэтил ЗН ой-циркуляция атмосфера о Северной Атлантике били расчитани амплиту-до-фазовие характеристики годовой и полугсдопой гармоник индекса Россби для послевоенных лет типичных ЗН. Получено, что зииой перед начало« ЗН величина индекса Россби обычно гнональ-но высока, весной года ЗН его интенсивность рззко умеиьааетса, к зкне следугщего года - увеличивается. Зто приводит к увеличения амплитуд годовой и полугодовой гармоник кодекса Россби з года ЗН приблизительно з два раза по сравнения с амплитудой усредненного знутригодсвого хода.

Одновременно с изменением давления в центрах действия атмосферы в аномальные годы происходит ах снесение в меридиональной направлении, что такзе проявляется и о поле ветра. Замечено, что перед началом развития ЗН усиление атмосферной циркуляции сопровоадается смешением в меридиональном направлении зон пассатных ветров и западного переноса.

Интенсификация атмосферной циркуляции визквает усиление океанических течений в слое трения и во всей бароклшшон слое. Зто подтверадзтг величины рассчитанных дрейфовых и свердру-повсках переносов, которые в анональнне года могут в несколько раз превааать климатические величина.

Згридиоиалъное смецанме зона пассатных ветров проявляется и в аномалии миграций зоны 33и в меридиональг.ом направлении. Перед началом Зль-Ииньо ЗЗК занимает обычно аномально северное полояеше, а после его начала - близкое к климатическому или к ¡згу от пего. ^скольку в неаномальнне годи ВЗК в зимний период занимает крайне азное положение, а в летие-осешшй - крайне-сезерное , зто приводит к уменьаешп внУтригодовых вариаций

щш&коналышх скецекяЁ ее ос;;, йноиалик янтесигиостк откос-фзрной циркнлец::п прсселязгся такге в аноналиах поле облачности БЗН и количества осадков в ее окрестности, вариация которкг близки к аяшштудак годовой к полугодовой гариоккп.

Ь'евгодовые вариации основный гидрометеорологических характеристик приводят к соответствиями варкацкяк потоков тепла на поверхности океана. Рассчитанные величина иеЕгодоЕой изменчивости суияарншс потоков тепла на поверхности океана позволяли оценить обусловленные ныл вариации поверхностной теыперать'-ри океана. С привлечение» одномерного уравнения турбулентной температуропрсводности для верхнего перенесенного слой показано, что, в отличие от экваториальной зоии Тихого океана, кав-годовке варкацгШ потоков тепла в Экваториальной Атлантике играет более суцественнуз роль в формировании кевгодовой изменчивости температуры поверхности океана.

Анализ иеггодовой изменчивости гидроиетеорологическик ка-рактерксткк с типнчныи врененкшз касштабом 2-7 лет заверяется шшешшек комплекса аномальных условий в системе океан-атмосфера, сопровогдгищих ЗН Тихого океана, на призере последнего 311 1331-1332 г.г., мониторинг которого выполнялся накк на всех этапах его развития. Проанализированы отличительные особенности этого 311 по сравнений с композитный 315 Расмуссоиа и Карпек-тера, которые проявлялись г. следуа^ек:

- индекс £3 в летние месяцы 1331 г. бал наньее по абсолютной величине, чей весной, а своего ншшиума ок достиг с январе

. 1332 г.;

- до октября 1991 г. практически не каблздаяись аномалии температуры поверхности у западного побережья Ваной Америке;

-основная теплая аноиалня сформировалась в поверхностной слое восточной часты экваториальной зоны Тихого океана 1менду 90 к 130°з.д.) в мае 1991 г. и двигалась в западной направлении со скоростьв около 23 си/с, интенсифицируясь, до августа-сентября п увеличиваясь с размерах до конца года;

- одновременно с полоаителышип аномалиями г Тихой океане начали формироваться теплые аномалии в Тропической Атлантике, которне достигли максимального развития на два-три месяца рань-ве, чек в Тихок океане - в мае-нмне 1991 г.;

- абсолшная величина аномалий текпературк поверхности воды в период их максимального развития в Тропической Атлантике била близка к величине тихоокеанских анешлий (соответственно

около 3 я 4°С).

Такиа обр&зга, ¿Л ¡331-1992 г.г. существенно отличалось по сценарии разг .г.'л от типичного ЗН, кркб.тлгаясъ :.с гтзизяч аномальности к ЗН 1982-1333 г.г.

Зль-Ннньо 1991-92 г.г. о период сзоего ■¿шжгпш проявлялось прежде зсего з аномалиях среднегодовой текнератдра поверхности океана без значительного изменения амплитуда внутри-годових вариаций. Только после достижения ЗН зрелой фази в центральной и западной частях тропической зона Тихого океана отмечался существенней рост амплитуда годовой гарионики, а в восточной ее части ее уменьяекие.

Подчеркнуто, что ослабление пассатного ветра у экватора в восточной части Атлантического океана и аномалии здолъбзрего-вого зетра у западного побережья Африки весной 1991 г. были значительнее зараженн, чем в восточной части з:пгаторкальной зоны Тихого океана. Вследствие этого наибольшие аномалии тем-пературм поверхности воды наблвдались в Тропической Атлантике уже в мае 1991 г., в то время как в Тихой окезне-тояько в августе. Такиа сбразои, эпизод типа ЗН 1391 г. з Тропической Атлантике достиг своей максимально развитей фазы как минимум на два-тря кесяца ргиьзз, чей 311 в Тропической зоне Тихого океана. Причем аномалии температуры поверхности води в период пх максимального развития в тропической зоне Тихого и Атлантического океанов гш абсолютной величине били близки (соответственно около 4 н 3°С). Естественно, что пз-за меньвих пространственных размеров аномалий в Тропической Атлантике их влияние на глобальное взаимодействие океана и атмосферы существенно меньие по сразненив с влиянием тихоокеанских аномалий. Однако события типа ЗН в Тропической Атлантике приводят, как видно из приведенных результатов, к климатически значимым региональным последствиям а могут, по-видимому, служить своеобразный предиктором развитого ЗН в Тихом океане, по крайней пере для эпизодов, аналогичных ЗН-91/92.

В последней части этой главн анализируете® низкочастотная изменчивость гидрометеорологических параметров э Северной Атлантика с ха^актзрнмн временным маептабом несколько десятилетий. Для анагиза использованы климатические ряди с 1957 по 1930 г„г.

Показано, что области, где набдвдаятся каксяиальнне трен ды и ■кегг.а.т 'ше уровни межгодовмх вариаций не совпадает

между собой.

6 полях температурных трендов выделяется три области, Б трот ¡еской зоне отмечается потепление атмосферы и охлаждение океана, ' при зток разность температур вода-воздух уменьшается, В Субтропиках нагревается и атмосфера и океан, но разность температур вода-воздух уменьмается, В области, расположенной к северу от 45-50°с.ю. охла вдается и вода и воздух, причем, вода выхолаживается быстрее, Таким образом, видно, что почти на всей акватории Северной Атлантики уменьмается разность температур вода-воздух, что, естественно, приводит к уменьшения величин явннх потоков тепла на поверхности океана. В то же время анализ трендов влажности показал, что для скрытых потоков тепла наблвдается тенденция к увеличения практически на всей акватории Северной Атлантики, и особенно, в тропической ее части.

В ЗАКЛЮЧЕНИИ диссертации сформулированы основные результаты работы, которме уточняет и детализирует положения, выносимые на защиту, и сводятся к следунцену,

1. Гидрометеорологические характеристики Тропической и Субтропической Атлантики подвержены мехгодовим вариациям с типичным временник каснтабок от 2 до 7 лет. Их амплитуда сравнима с амплитудой типичного внутригодового хода, а в отдельные периоды для некоторых гидрометеорологических параметров и превивает ее. Межгодовая изменчивость гидрометеорологических характеристик Тропической Атлантики этого типа проявляется как в вариациях среднегодовых величин, так и в изменении амплитудо-фазо-внх характеристик годовой и полугодовой гармоник и в значительной степени обусловлена событиями ЗН в Тихом океане.

2. Аномальные условия, наступающие в Атлантике в связи с событием ЗН в Тихом океане проявляется в следумцем:

- перед началом ЗН в Северной Атлантике наблвдается интенсификация циркуляционных атмосферных ячеек (циркуляции Хэдлк и Покера) и смещение центров действия атмосферы и ВЗК к северу от своего климатического положения. При этом у восточного побережья Тропической Атлантики наблвдавтся отрицательные аноиалии теыпературм поверхности океана, а в Субтропическом круговоро-те-положительные; -

- вслед за началом ЭН происходит ослабление интенсивности циркуляционных систем в Северной Атлантике и смещение их к вгу-в положение, близкое к климатическому или вянес его, при

этом происходят формирование половительиых аномалий температуры поверхности океана з зосточной части Тропической Атлантики;

- амплитуда годовой гармоники для индекса Россби в годи ЭН увеличивается в 1.5-2 раза по сравнении с климатической, а амплитуда меридиональных миграций центров действия атмосферы и ВЗК уменьшается в годы ЗН на несколько градусов.

3, Подробный анализ комплекса аномальных условий, формиру-вцихса в системе океан-атмосфера бия сделан при помоги выполненного с участием автора нрниторинга ЗН 1331-1932 г, начавве-госз весной 1391 г.

4, Одновременно с аномалиями, вмзмваеммнн ЗН Тихого океана, наблпдавтса и собственные атлантические колебания с масштабами 2-7 лет, не коррелирупднин явным образом с 311, Их вклад в обцув дисперсно колебаний такой периодичности соствавляет порядка 50% (для индекса Россбн),

5, Наряду с вариациями типа ЭН в Атлантике присутствует более низкочастотные флуктуации с иасптабоа от нескольких десятков до сотни лет и амплитудой, сравнимой с вариациями яасвтаба ЗН.

Основные результаты, вклпченнае з диссертации, опубликована в следусзих работах.

1. Воскресенская E.H., Сизов A.A. 0 процессах теплообмена в системе "йехпассатное противотечение - внутрнтропнческая зона конвергенции" (НПТ-ВЗК) Тропической Атлантики.- В кн. Энергетические ресурса и энергообнен в океане,- Владивосток: -1985. - С. 33-37.

2. Сизов A.A., Воскресенская E.H., Новоселова A.A., йуто-ва E.H. Хвазндвухлетняя изменчивость теплообмена пограничных слоев атмосферы н океана в Северной Атлантике.- Морской гидрофизический журнал (МГВ).- : 1987.- Н 5.- С.41-47.

3. Сизов A.A., Воскресенская E.H., Вровский А,В. Теплообмен пограннчннх слоев атмосферы и океана в Тропической энергоактивной зоне Атлантики в зимне-весенний сезон 1986 г. (по материалам трансатлантической съемки T3A30). НГ11 АН УССР. -Севастополь.- 1987. - 12 с. (Рук. деп. в ВИНИТИ 24.00.87, Й 4551-В87).

4. Воскресенская E.H., Сизов A.A. Крупноиаснтабная изменчивость поверхностной температуры в Тропической Атлантике н ее связанность с флуктуаций приземного давления в Азорском антициклоне. В кн. География йирового океана на слуабе рациональ-

- 16 -

ного использования морских ресурсов.- П: 1383. - С.110.

5. Сизов Й.8., Воскресенская E.H., Новоселова fl.fi. О взаимосвязанное™ иелгодовнх вариаций атмосферной циркуляции Северной Атлантики и поверхностной температуре Тропической Атлантики. - ИГЕ. - H 5, 1331.- С. 24-28.

6. Артамонов В.В., Воскресенская E.H., Двиганиин Г.О., и др. Межгодоваэ изменчивость гидрометеорологических и гидрофизических характеристик Тропической и Субтропической Атлантики в связи с глобальными вариациями типа Эль-Ниньо-йаные осцилляции (Монография под ред. В.Б.Полонского, й.В.Сизова) Деп. в ВИНИТИ. 10.12.31 H 4560-В 31.- 247с.

7. Воскресенская E.H., Полонский А.Б. Северо-Атлантические колебания и их связь с Эль-Нинь - Югние осцилляции.- НГЕ, H 4, 1332.- С. 48-56.

8. Воскресенская E.H., Зеленько A.A., Полонский A.B. Эль-Ниньо 1931-92 г.г. и его проявления в Тропической Атлантике.-Mrs, H 6,1392. - С.62-70.

9. Воскресенская E.H., Дяиганиин Г.®., Полонский А.Б. Изменчивость гидрометеорологических и гидрофизических характеристик Тропической и Субтропической Атлантики в связи с глобальными вариациями типа Зль-Ниньо - Вхные осцилляции.- В сб. Методы гидрофизических исследований. Четвертая вкола-семинар, Калининград: 1992.- С. 24-25.

10. Воскресенская E.H., Зеленько A.A., Полонский A.B. Событие Зль-Ниньо в 1991 г. и его проявления в Тропической Атлантике.- Таи se.- С. 25-2В.

11. Pqlonsky А. В..; Voskresenskaya Е. п., Zelen'ko А. А. EHSO-like EVERT In the TROPICAL ATLAHTIC in 1991 // TOGA HOHS.- 1Э92.- H б.- P. 8-10.

12. Polonsky A.B., Uoskresenskaya E.H. The NAO and ENSO Teleconnectlon. - TOGA Hotes. - Ho 6.- 1992, 7-8.

13. Polonsky A.B., Uoskresenskaya E.H., Zelenko A.A. A coiparatlv Studs of the EHSO-91/92 In the Pacific ocean and EHSO-like EUENT-91 in the Tropical Atlantic. Annales GeophiSicae, Part 2, Oceans, Atiosphere, Hydrology & Ronlinear Geophysics. Supl.2, V.ll, 1993, 212.

14. Polonsky A.B., Uoskresenskaya E.H. On the Rorth Atlantic and Sonthern Oscillation. -Annales Geophysicae, Part 2, Oceans, fttsosphere, Hydrology & Nonlinear Geophysics. Supl. 2, V.Ii, 1S93, 213.

Воскресенская Елена Николаевна

низкочастотная изменчивость характеристик сиггаш окш-атшкяра

ТРОПИЧЕСШ И ШТРОПИЧЕСШ ОТШТШ автореферат

Подпксеиа я печать £0.03»!393г.

Формат бупаггт 00x30 1/16. Объан 1 уч.нзд.л.

Заказ Тиран 100 экз.

Отпечатано в ИПЗ "ЗКОСИ - Гидрофизика" 335000, Севастополь, ул. Яеккна, 28