*ehkä ei.
vaikka valtamerten Kelvin-aallot eivät olleet yhtä suosittuja kuin ”polaaripyörre”, ne murtautuivat mediatietoihin alkuvuodesta 2014 (täällä, täällä, täällä), kun todella voimakas aalto kulki itään trooppisen Tyynenmeren yli. Tässä postauksessa käymme hieman tarkemmin läpi, mitä nämä aallot ovat ja miksi ne ovat tärkeitä Enson ennustamisessa. Ja jos Kelvin-aalloista tulee joskus yhtä suosittuja kuin napapyörteestä, olemme varmoja, että lukijamme pystyvät kuvailemaan niitä tavalla, joka ei aiheuta tutkijoiden raskasta huokailua.
kaikki aallot eivät kiemurtele ja kolahda
ne aallot, jotka useimmille meistä ovat tuttuja, ovat rannan aaltoja—aaltoja, jotka loputtomasti kiemurtelevat ja rysähtävät rantaan. Mutta meressä ja ilmakehässä on myös niin sanottuja ”planetaarisia aaltoja”—suunnattoman suuria aaltoja. Kelvin-aallot ovat eräänlainen planeetta-Aalto.
toisin kuin rannalla näkyvät aallot, Kelvin-aallot eivät kaarru ja sitten syöksy maahan. Ne ovat enemmänkin kuin kylpyammeesi aallot, jotka hitaasti liukuvat ympäriinsä. Ne eivät katkea, mutta niissä on silti leveitä huippuja ja laaksoja, jotka muuttavat veden syvyyttä (valtameren vastine on ”sea surface height”).
Ensolle merkitykselliset Kelvin-aallot liikkuvat vain itään ja päiväntasaajaa pitkin (1). Kuten kaikki planetaariset aallot, Myös Päiväntasaajan Kelvin-aallon maantieteellinen laajuus on valtava, ja se ulottuu usein yli suuren osan Tyynestämerestä (tuhansia kilometrejä).
Päiväntasaajan Kelvin-aalloilla on kaksi vaihetta, jotka voivat johtaa hyvin erilaisiin muutoksiin pinnan ja meren pintalämpötilassa itäisellä trooppisella Tyynellämerellä:
(a) Laskuvaihe: tavallisesti tuulet puhaltavat trooppisella Tyynellämerellä idästä länteen, mikä kasaa lämmintä vettä läntiselle Tyynellemerelle. Näiden tuulten heikentyminen aloittaa vesikerroksen ryöppyämisen itään päin. Paksu lämmin kerros liukuu itään, työntäen termokliiniä pitkin sitä mukaa kuin se menee, joten kutsumme tätä ”alenevaksi” aalloksi. Termokliini on lämpimämmän, lähellä pintaa olevan sekakerroksen ja kylmemmän syvemmän veden välinen raja (4). Koska tämä alaspäin Työntyminen aallon kulkiessa itään, kylmempi, syvempi vesi on vaikeampi vaikuttaa pintaan niin lähellä pintaa lämpötilat ovat usein keskimääräistä. Tämä usein (ei aina) lämmittää pintalämpötilat ja istuttaa siemenet El Niño (5).
(B) nousuvaihe: kun Aallon laskuvaihe menee ohi, näemme joskus rebound-tai upwelling-vaiheen, jossa aiemmin oli downwelling (6). Täällä kylmempi vesi syvyydessä nousee ylös ja termokliini tulee lähemmäs pintaa. Näemme usein keskimääräistä alhaisempia lämpötiloja lähellä tai pinnalla.
alla olevassa kaaviossa on nähtävissä sekä laskuvaiheet että nousuvaiheet, jotka osoittavat meren ylimmän 300 metrin keskilämpötilan päiväntasaajaa pitkin (7). Kun lämmin ylempi kerros on paksu, tämä keskilämpötila on lämpimämpi, joten tällainen kaavio on kätevä. Kun se saa alkunsa, Kelvin-aalto kestää 2-3 kuukautta ylittää trooppinen Tyynimeri, mikä antaa meille aikaa ennakoida mahdollista El Niño-tapahtumaa. Näimme suuren alenevan Kelvin-aallon maalis-huhtikuussa 2014 (Katso myös tämä artikkeli), mutta sitten näimme nousuvaiheen läpi kesä-heinäkuussa, mikä auttoi kääntämään ja viilentämään lämpötiloja itäisellä Tyynellämerellä. Maanalaiset lämpötilamuutokset eivät aina ole täysin tasa-arvoisia ja vastakkaisia. Vaikka on olemassa voimakas downwelling-vaihe, se ei tarkoita, että tulee olemaan vahva upwelling-Vaihe (6).
Päiväntasaajan alapinnan lämpötilapoikkeamat (keskiarvo 0-300 metrin syvyydestä), jotka on esitetty kullekin Tyynen valtameren pituuspiirille (KS.X-akseli). Aika esitetään Y-akselilla tammikuun puolivälistä 2014 (yläreuna) tammikuun puoliväliin 2015 (alareuna). Punainen varjostus osoittaa, missä lämpötilat olivat keskimääräistä korkeampia, ja sininen varjostus osoittaa, missä ne olivat keskimääräistä alhaisempia. Tiedot ovat peräisin NCEP Global Ocean Data Assimilation Systemistä (GODAS), jonka poikkeamat on määritelty suhteessa vuosien 1981-2010 keskiarvoon. Kuva on NOAA Climate Prediction Centeristä.
joulukuun 2014 ja tammikuun 2015 aikana näimme heikon nousevan Kelvin-aallon liikkuvan trooppisen Tyynenmeren yli (valkoinen varjostus), mikä johti maanalaisen trooppisen Tyynenmeren jäähtymiseen. Onko tämä viimeinen naula El Niñon arkkuun talvella 2014-15? Se on mahdollista, joten pysy kuulolla tulevista Enson päivityksistä. Meidän on edelleen seurattava Tyynellämerellä tulevia Kelvin-aaltoja, jotka saattavat lisätä El Niñon muodostumisriskiä vuonna 2015 (Katso viimeisin NCEP CFSv2-juoksu).
— Thanks for the review and edits from William Kessler, NOAA Pacific Marine Environmental Laboratory (PMEL). Tutustu hänen avuliaisiin ja viihdyttäviin Enso usein kysyttyihin kysymyksiin.
alaviitteet:
(1) Tässä vaiheessa uteliaammat lukijamme saattavat kysyä itseltään: Mitä tapahtuu sen jälkeen, kun tämä aalto osuu Etelä-Amerikan rannikolle? No, ne voivat pomppia takaisin (hieman pois päiväntasaajalta) länteen liikkuvana Rossby-aaltona. Meressä on myös toinen Kelvin-aallon tyyppi, joka ei ole yhtä suoraan sovellettavissa ENSO predictioniin, jota kutsutaan pohjoisella pallonpuoliskolla rannikon kanssa oikealle kulkevaksi Kelvin-aalloksi.
(2) planetaarisissa mittakaavoissa eri voimat hallitsevat, ja niin löydämme näitä eri aaltoluokkia. Kuten mikä tahansa aalto, planetaariset aallot alkavat kuitenkin, kun nesteen pinta häiriintyy jotenkin.
(3) ilmakehän Kelvin-Aalto esitetään usein Konvektiivisesti kytkettynä Kelvin-aaltona (CCKW) ja se muistuttaa olennaisesti ilmakehän Maddenin juliaanista oskillaatiota (MJO), paitsi että ne liikkuvat nopeammin itään ja kestävät lyhyempiä aallonpituuksia (Kiladis et al., 2009).
(4) termokliini määritellään usein 20°C: n pinnanalaisten lämpötilojen perusteella.20°C: n kerroksen ympärillä valtameren lämpötila muuttuu nopeasti (voimakas lämpötilagradientti). Termokliiniä tavataan keskimäärin syvemmällä läntisellä Tyynellämerellä ja lähempänä pintaa itäisellä Tyynellämerellä.
(5) laskevan Kelvin-aallon ilmaantuminen ei automaattisesti tarkoita, että El Niño-tapahtuma olisi tulossa. Pintalämpötilat voivat nousta melko lämpimiksi, mutta ne eivät välttämättä ilmene meren pinnalla 1:1-tavalla. Tämä johtuu siitä, että on” helpompaa ” saavuttaa suuria anomalioita lähellä termokliiniä (suuri lämpötilagradientti voi johtaa suuriin anomalioihin) eikä välttämättä aivan pinnalla. Kelvin-aallot ovat kuitenkin yksi merkki mahdollisesta El Niñosta, ja siksi on tärkeää seurata pinnan lisäksi myös meren pinnan alla.
(6) ei tarvitse olla rebound-nousuaaltoa. Aallot heijastavat täysin tuulen pakottamista: jos tuulet pysyvät lännempänä, reboundia ei tule. Mutta se tapahtuu, että tyypillisesti länsimainen tuuli pakottaa (esim sanoa MJO) sitten seuraa itään poikkeavuuksia. Tämä prosessi on täysin valtameren ulkopuolinen-Viime kädessä valtameri vastaa jatkuvaan Tuulen pakottamiseen.
(7) kuvioon 1 viitataan Hovmollerin diagrammina, joka on uhkaava nimi, mutta se on mukava tapa esittää tietoa. Punainen varjostus osoittaa, missä maanalaiset lämpötilat (meren pinnasta 300 metriä pinnan alle) ovat keskimääräistä korkeampia. Blues näyttää, missä ne ovat alle keskiarvon. Mukavaa tässä kaaviossa on, että näet näiden aaltojen kehityksen ja liikkeen ajan kuluessa. Lämpötilapoikkeamien ylä-Vasen-ala-Oikea kallistuma osoittaa liikettä itään, mikä on merkki merenalaisesta Kelvin-aallosta. Sitä vastoin et voi nähdä tätä liikettä, kun tarkastelet lukua, joka yksinkertaisesti osoittaa meren pinnan lämpötilat yhdessä vaiheessa (kuten alla oleva luku, joka on 13.tammikuuta 2015). Hovmollerin diagrammissa jonkin akselin (yleensä pysty- / y-akselin) on oltava aika.
Päiväntasaajan Tyynenmeren ylämeren (0-300m) Lämpötilapoikkeamat keskittyivät pentadiin 13.tammikuuta 2015. Poikkeamat lasketaan keskimäärin välillä 5S-5N, ja ne perustuvat poikkeamiin vuosien 1981-2010 perusjakson pentad-keskiarvosta.
