*Okay, måske ikke.
selvom det ikke var så populært som “polar hvirvel”, brød oceaniske Kelvin-bølger ind i medierapporter i begyndelsen af 2014 (her, her, her), da en virkelig stærk bølge rejste østpå over det tropiske Stillehav. I dette indlæg vil vi gå nærmere ind på, hvad disse bølger er, og hvorfor de er vigtige i Enso-forudsigelsen. Og hvis Kelvin-bølger nogensinde bliver så populære som den polære hvirvel en dag, vi er overbeviste om, at vores læsere vil være i stand til at beskrive dem på en måde, der ikke genererer et tungt suk fra forskere.
ikke alle bølger krøller og styrter
de bølger, som de fleste af os kender, er bølgerne ved stranden—bølger, der uendeligt krøller og styrter ned på kysten. Men havet og atmosfæren har også det, der kaldes “planetariske bølger”—bølger af enorm skala. Kelvin bølger er en slags planetarisk bølge.
i modsætning til de bølger, du ser på stranden, krøller Kelvin-bølgerne ikke over og styrter derefter ned. De er mere som bølgerne i dit badekar, som langsomt slosh rundt. De bryder ikke, men de har stadig brede toppe og dale, der ændrer dybden af vandet (havækvivalenten er “havoverfladehøjde”).
Kelvinbølgerne, der er relevante for ENSO, bevæger sig kun mod øst og langs ækvator (1). Som alle planetariske bølger er den geografiske udstrækning af en ækvatorial Kelvin-bølge enorm og strækker sig ofte over store dele af Stillehavet (tusinder af miles).
ækvatoriale Kelvinbølger har to faser, hvilket kan føre til meget forskellige ændringer i undergrunds-og havoverfladetemperatur (SSTs) i det østlige tropiske Stillehav:
(a) nedadgående fase: normalt blæser vind fra øst til vest over det tropiske Stillehav, der samler varmt vand i det vestlige Stillehav. En svækkelse af disse vinde starter overfladelaget af vand, der kaskader mod øst. Det tykke varme lag slår mod øst og skubber ned termoklinen, mens det går, således kalder vi dette en “nedadgående” bølge. Termoklinen er grænsen mellem det varmere, nær overfladeblandede lag og koldere dybere vand (4). På grund af dette nedadgående skub, når bølgen bevæger sig mod øst, er det sværere for det koldere, dybere vand at påvirke overfladen, så temperaturer nær overfladen ofte er over gennemsnittet. Dette vil ofte (ikke altid) varme overfladetemperaturerne og plante frøene til en El ni Larso (5).
(B) Opsvulmende fase: efter den nedadgående del af bølgen går forbi, ser vi nogle gange en rebound eller opsving, hvor der engang var nedadgående (6). Her kommer det koldere vand i dybden op, og termoklinen kommer tættere på overfladen. Vi vil ofte se under gennemsnitstemperaturer nær eller ved overfladen.
du kan se både ned-og opsvulmende faser i dette diagram nedenfor, som viser gennemsnitstemperaturen for de øverste 300 m af havet langs ækvator (7). Når det varme øverste lag er tykt, er denne gennemsnitstemperatur varmere, så denne type diagram er praktisk. Efter at det er startet, tager en Kelvin-bølge 2-3 måneder at krydse det tropiske Stillehav, hvilket giver os en vis ledetid til at forudse en mulig el ni Kurto-begivenhed. Vi så en stor nedadgående Kelvin-bølge i marts / April 2014 (Se også denne artikel), men så så vi en opsvulmende fase gå igennem i juni/juli, som hjalp med at vende og afkøle temperaturer i det østlige Stillehav. Temperaturændringerne under jorden er ikke altid helt lige og modsatte. Bare fordi der er en stærk nedadgående fase, betyder det ikke, at der vil være en stærk opsvulmende fase (6).
ækvatoriale underoverfladetemperaturanomalier (gennemsnit fra 0-300 meters dybde) vist for hver længdegrad over Stillehavet (se. Tiden vises på Y-aksen fra midten af januar 2014 (øverste kant) til midten af januar 2015 (nederste kant). Rød skygge viser, hvor temperaturerne var over gennemsnittet, og blå skygge viser, hvor de var under gennemsnittet. Data er fra NCEP Global Ocean Data Assimilation System (GODAS) med anomalier defineret med hensyn til gennemsnittet i løbet af 1981-2010. Figuren er fra NOAA Climate Prediction Center.
i løbet af December 2014 og januar 2015 så vi en svag opsvulmende Kelvin-bølge bevæge sig over det tropiske Stillehav (hvid skygge), hvilket resulterede i afkøling af det tropiske Stillehav under jorden. Vil dette være den sidste søm i kisten for El ni Kristo vinteren 2014-15? Det er muligt, så hold øje med fremtidige Enso-opdateringer. Fremadrettet er vi stadig nødt til at fortsætte med at overvåge Stillehavet for fremtidige nedadgående Kelvin-bølger, hvilket kan øge risikoen for, at El ni Larso dannes i 2015 (Se seneste NCEP CFSv2-løb).
— tak for anmeldelsen og redigeringerne fra NOAA Pacific Marine Environmental Laboratory (PMEL). Tjek hans hjælpsomme og underholdende ENSO Ofte Stillede Spørgsmål.
fodnoter:
(1) på dette tidspunkt kan vores mere nysgerrige læsere spørge sig selv, Hvad sker der, efter at denne bølge rammer Sydamerikas kyst? Nå, de kan hoppe tilbage (lidt væk fra ækvator) som en vestlig bevægelse Rossby bølge. Der er også en anden type Kelvin-bølge i havet, der ikke er så direkte anvendelig til Enso-forudsigelse, der kaldes en kyst-Kelvin-bølge, der rejser med kysten til højre på den nordlige halvkugle.
(2) på planetariske skalaer dominerer forskellige kræfter, og så finder vi disse forskellige klasser af bølger. Men som enhver bølge begynder planetariske bølger, når overfladen af en væske forstyrres på en eller anden måde.
(3) Den atmosfæriske Kelvinbølge præsenteres ofte som konvektivt koblet Kelvinbølge og ligner i det væsentlige den atmosfæriske Madden Julian-svingning (MJO) bortset fra at de bevæger sig hurtigere østpå og spænder over kortere bølgelængder (Kiladis et al., 2009).
(4) termoklinen defineres ofte af undergrundstemperaturer ved 20 liter C. omkring 20 liter C-laget ændres havtemperaturerne hurtigt (en stærk temperaturgradient). I gennemsnit findes termoklinen på en dybere dybde i det vestlige Stillehav og er tættere på overfladen i det østlige Stillehav.
(5) udseendet af en nedadgående Kelvin-bølge betyder ikke automatisk, at der kommer en el ni Reolito-begivenhed. Underoverfladetemperaturer kan blive ret varme, men de manifesterer sig ikke nødvendigvis på havets overflade på en 1:1 måde. Dette skyldes, at det er” lettere ” at opnå store anomalier nær termoklinen (en stor temperaturgradient kan føre til store anomalier) og ikke nødvendigvis lige ved overfladen. Imidlertid, nedadgående Kelvin-bølger er et tegn på en mulig El ni Larso, og det er derfor, det er vigtigt at overvåge under havets overflade ud over overfladen.
(6) der behøver ikke at være en rebound-opsvulmende bølge. Bølgerne afspejler helt vindstyrken: hvis vinden forbliver vestlig, vil der ikke være nogen rebound. Men det sker, at typisk vestlig vind tvinger (f.eks. sige fra MJO) efterfølges af østlige anomalier. Denne proces er helt uden for havet-i sidste ende vil havet reagere på vedvarende vindtving.
(7) Figur 1 kaldes et Hovmoller-diagram, hvilket er et skræmmende navn, men det er en god måde at præsentere information på. Den røde skygge viser, hvor undergrundstemperaturerne (fra havoverfladen til 300 meter under overfladen) er over gennemsnittet. Blues viser dig, hvor de er under gennemsnittet. Det gode ved dette diagram er, at du kan se udviklingen og bevægelsen af disse bølger over tid. Den øverste venstre til nederste højre hældning af temperaturanomalierne indikerer bevægelse mod øst, hvilket er et tegn på en oceanisk Kelvin-bølge. I modsætning hertil kan du ikke se denne bevægelse, når du undersøger en figur, der blot viser undergrundens havtemperaturer på et tidspunkt (som den nedenfor, der er for 13.januar 2015). I et Hovmoller-diagram skal en af akserne (normalt den lodrette/y-akse) være tid.
dybde-længdegrad sektion af ækvatoriale Stillehavet øvre ocean (0-300m) temperatur anomalier centreret på pentad af 13 januar 2015. Anomalierne er i gennemsnit mellem 5S – 5N og er baseret på afvigelser fra basisperioden 1981-2010 pentad betyder.
