Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний Башарин Дмитрий Викторович

Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний
<
Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Башарин Дмитрий Викторович. Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний: диссертация ... кандидата географических наук: 11.00.09 / Башарин Дмитрий Викторович;[Место защиты: Морском гидрофизическом институте].- Севастополь, 2014.- 204 с.

Содержание к диссертации

Введение

РАЗДЕЛ 1. Изменчивость гидрометеорологических полей атлантико-евразийского региона. характеристика используемых данных и их обработка

1.1 Основные факторы, формирующие изменчивость гидрометеорологических полей

1.2 Североатлантическое колебание 28

1.3 Эль-Ниньо-Южное колебание 34

1.4 Резкие изменения климата в метеорологических полях Евразии 43

1.5 Характеристика используемых массивов данных и методика их обработки

1.5.1 Температура поверхности океана и поле давления в Северной Атлантике по данным COADS

1.5.2 Приземная температура воздуха и давление над Европейским регионом по ре-анализу ERA

1.5.3 Приземная температура воздуха, давление и осадки над Евразией по ре-анализу NCEP и JRA

Выводы к разделу 1 57

РАЗДЕЛ 2. Североатлантическое колебание, южное колебание и межгодовая-десятилетняя изменчивость гидрометеорологических полей атлантико-европейского региона

2.1 Изменчивость гидрометеорологических полей в 60

Североатлантическом регионе

2.1.1 Характеристика и вероятные причины трендов температуры поверхности океана и приводного давления

2.2.1 Характеристика и анализ пространственных и временных мод температуры поверхности океана и поля давления

2.2.2 Механизм формирования межгодовой-десятилетней изменчивости аномалий температуры поверхности океана и поля давления в Северной Атлантике

2.2 Изменчивость температуры воздуха в Европейском регионе под влиянием Североатлантического колебания и Южного колебания

2.2.1 Изменчивость температуры воздуха в зимний и весенний периоды

2.2.2 Изменчивость температуры воздуха в летний и осенний периоды

Выводы к разделу 2 104

РАЗДЕЛ 3. Североатлантическое колебание, южное колебание и междесятилетняя изменчивость гидрометеорологических полей евразийского региона

3.1 Характеристика и вероятные причины долговременных тенденций изменений полей температуры воздуха, давления и осадков над Евразийским регионом

3.2 Совместное влияние Североатлантического и Южного колебаний 114 на устойчивость гидрометеорологических полей Евразии к климатическому сдвигу 1976-77гг .

3.2.1 Устойчивость основных пространственно-временных мод к климатическому сдвигу 1976-77гг.

3.2.2 Североатлантическое колебание, Южное колебание и их роль в поддержании устойчивости климатических мод в Евразийском регионе

Выводы к разделу 3 137

Выводы 138

Список использованных источников 140

Эль-Ниньо-Южное колебание

Наблюдающиеся в последние десятилетия изменения гидрометеорологических полей и в целом всей окружающей среды, как глобального (рис.1.1), так и регионального характера, стали предметом обсуждения практически во всех сферах деятельности человека. Поэтому в рамках межправительственной группы экспертов по изменению климата (IPCC) осуществляется изучение глобальных и региональных изменений, их постоянный мониторинг для дальнейшего прогнозирования [137, 138].

С ХХ века начали реализовываться крупномасштабные международные программы и проекты: WCRP, IGBP, IHDP, ENSAMBLE, CLIVAR, GOOS, EUROCLIVAR и др. Наблюдается экспоненциальный рост числа публикаций и обзоров, посвященных глобальным и региональным изменениям [36, 47, 55, 89, 118, 119, 123, 129, 130, 137, 138, 144, 208 и другие]. Наконец, проблемы антропогенных изменений климата регулярно обсуждаются на встречах на высшем уровне. Киотский протокол, подписанный в 1998г., и последующие регулярно проходящие международные конференции под эгидой ООН ясно отражает растущее беспокойство мирового сообщества по поводу возможных необратимых изменений климатической системы и неоднозначность позиций различных стран в этом вопросе.

Для стран Европейского Союза особенно актуальны эти климатические изменения [28, 51, 55, 60, 92, 125, 126, 163, 191, 202, 207]. Страны Европейского региона - одни из наиболее заинтересованных участников дискуссии по поводу глобальных изменений климата. Здесь сосредоточен значительный научный, технический, финансовый потенциал. Вместе с тем, это один из наиболее уязвимых (с точки зрения возможных последствий климатической изменчивости) районов с высокой плотностью населения. Наличие интенсивной изменчивости климата в Европейском регионе создает ощутимую угрозу для устойчивого развития всех государств Евразии [79].

Наблюдаемые изменения глобальной средней приземной температуры (сверху), глобального среднего уровня моря (в середине) и площади снежного покрова в северном полушарии в мае-апреле (внизу). Все изменения даны относительно соответствующих средних значений за 1961-1990гг. Сглаженные кривые представляют десятилетние средние значения, а кружки – годовые значения. Рисунок из работы: [137]. Так в странах Европейского Союза природные катаклизмы периодически уносят десятки тыс. жизней в год, подвергаются разрушению сотни тыс. домов, исчезают сельскохозяйственные угодья, а суммарный ущерб в 1961-2000 оценивается, как превышающий 70 млрд Еuro. В это же время, расходы на науку выросли c сотен миллионов $ до десятков млрд Еuro в год (ENSEMBLES Workshop, 2006).

Многие международные проекты (MedCLIVAR, CECILIA, CLAVIER), в частности, направлены на изучение пространственно–временной изменчивости гидрометеорологических полей Европы, механизмов их формирования, а также идентификации наблюдаемых климатических тенденций и их предсказание [47, 73, 109, 136, 191]. Известно достаточно много факторов [23], которые могут потенциально приводить к значимым изменениям климата на масштабах от межгодового и более. Эти факторы, разнящиеся по значимости и важности, будут обсуждаться в следующих подразделах.

Основные факторы, формирующие изменчивость гидрометеорологических полей. Возможные факторы пространственно–временной изменчивости гидрометеорологических полей межгодовой-десятилетнего масштаба условно можно разделить на внешние и внутренние [46]. К внешним процессам относят: приток солнечной радиации, изменения состава атмосферы, вызванные процессами в литосфере и притоком аэрозолей и газов из космоса; изменения очертаний океанов, суши, орографии, растительности. К внутренним причинам относят процессы внутри климатической системы, возникающие вследствии взаимодействия океана -атмосферы - литосферы - криосферы - биосферы. Остановимся подробнее на тех из них, которые могут играть активную роль в генерации наблюдаемой низкочастотной изменчивости крупномасштабных гидрометеорологических полей на масштабах от нескольких лет и более. В литературе встречаются работы посвященные исследованию влияния солнечной активности на состояние нижней атмосферы [36, 77, 133]. Вследствие такого влияния в спектрах гидрометеорологических полей имеются выраженные составляющие с периодами порядка 5.5; 11 и 22 года [77, 133]. Однако весомость этого фактора ставится под сомнение, т.к. изменение солнечной постоянной по спутниковым измерениям мало и составляет около 0.1% на масштабах от нескольких лет до нескольких десятилетий [133]. К тому же результаты работ [36, 45, 89] свидетельствуют о вероятном отцуствии связи между межгодовой-десятилетней измененчивостью гидрометеорологических полей и солнечной активности.

Наличие такого фактора, как геотермальная энергия теоретически может приводить к изменениям потока тепла от раскаленных недр к поверхности земли в ограниченных отдельных регионах [44]. Средняя плотность глубинного теплового потока составляет всего 0,06Вт/м2 (при максимальных значениях, в особенности по краям тектонических плит материков, до 0,6 Вт/м2), что приблизительно в 23000 раз меньше средней плотности солнечного излучения [44]. Поэтому роль этого фактора ничтожна даже для краев тектонических плит материков.

Возможно, что межгодовые изменения в системе океан-атмосфера могут быть обусловлены процессами, протекающими в земной коре и, в частности, вулканической активностью [73, 172, 150, 200]. Извержения сопровождаются выбросами в атмосферу вулканической пыли, водяного пара, углекислого газа, серосодержащих газов и хлорофтористых соединений. Установлено, что отклик на достаточно мощные извержения вулканов, такие как Катмай (1912г.), Эль-Чичон (1982г.), Пинатубо (1991г.), приводил к понижению глобальной температуры на 0.1-0.2С в течении приблизительно двух лет [73, 200, 213]. Это вызвано тем, что существенное влияние на радиационный баланс оказывают частицы 1-2мкм, которые достаточно быстро, в течение нескольких лет, удаляются в процессе коагуляции и дальнейшего гравитационного оседания [36, 37].

Характеристика и вероятные причины трендов температуры поверхности океана и приводного давления

Общая циркуляция атмосферы в Северной Атлантике характеризуется интенсивным западным переносом в атмосфере средних широтах [53]. Неустойчивость ячейки Хэдли приводит к развитию циклонов и антициклонов, в которых скорость ветра на много превышает скорость среднего потока. Они смещаются в восточном направлении, приводя зимой к выносу относительно теплых и влажных масс воздуха в регион Евразии. При этом, как говорилось в предыдущем разделе, интенсивность такого выноса определяется градиентом давления между Азорским максимумом и Исландским минимумом, квазисинхронные низкочастотные колебания в которых, называются САК [4, 26, 50, 60].

В спектрах индекса САК выделяются значимые пики на периодах 2-5 и 8-10 лет. Считается, что периоды 2-5лет – следствие влияния ЭНЮК[49, 101]. Причины появления субдекадного пика в спектре САК, обсуждались в предыдущем разделе, а их уточнение – цель данного подраздела. Необходимо отметить, что в спектре индекса САК присутствуют также колебания с характерными более низкими частотами. К примеру, многократно обнаруживались периодичности 50-70 летние, которые выделяются на значимом уровне по палеоданным и по отдельным сверхдлительным историческим наблюдениям [23, 55, 56, 87, 89, 124]. Наличие таких периодичностей, наряду с имеющим место глобальным потеплением, может приводить к линейным трендам в гидрометеорологических полях [55, 151, 166]. Наличие таких трендов может вызывать значительные изменения структуры мод Северной Атлантики [61, 87, 118], поэтому обсудим кратко долговременные тренды ТПО и давления, которые затем были удалены при расчете пространственно-временных мод этих полей.

Полученные поля трендов ТПО за парные месяцы условно образуют две следующие структуры: зимнюю (в ноябре-апреле) и летнюю (в мае-октябре).

Зимняя структура характеризуется наличием обширной области на севере региона между 45 и 60 с.ш. с отрицательными трендами температуры. В большинство точек этой области, приблизительно совпадающей с Субполярным циклоническим круговоротом, выделяется значимый (на 95%-ом уровне) отрицательный тренд ТПО, превышающий для января-февраля -0.3 град/10 лет в области формирования Лабрадорских вод. В зимней структуре имеется также вторая область значимых отрицательных трендов ТПО. Она располагается в северо-западной части Экваториальной Атлантики. Однако тренды ТПО по абсолютной величине здесь значительно меньше, чем в субполярной области (до -0.1 град/10 лет). Область с положительными значениями трендов примерно совпадает с антициклоническим субтропическим круговоротом и зоной апвеллинга в восточной части Северной Атлантики (рис.2.1а). Количество значимых точек в этой области возрастает с января по апрель, однако в январе-феврале значения трендов максимальны ( 0.1 град/10 лет). Ясно таким образом, что происходит похолодание субполярного региона Северной Атлантики и потепление северных тропических и субтропических вод. Отрицательный тренд в экваториальных широтах в 3 раза меньше (по абсолютной величине), чем в субполярном круговороте. Это должно приводить к усилению меридиональной термохалинной циркуляции в океане и атмосферной циркуляции (ячейки Хэдли).

Тренды ТПО (а, град/10 лет) и приводного давления (б, мбар/10 лет) в Северной Атлантике (COADS) в 1950-1997гг., осредненные за январь и февраль месяцы. Области со значимым (на 95% уровне) трендом затемнены. Действительно, в поле трендов атмосферного давления выделяются две области значимых трендов. Одна из них приурочена к области Азорского максимума. Здесь зимой наблюдаются положительные тренды 1 мбар/10 лет (а весной даже 1,2 мбар/10 лет). Вторая область с отрицательными трендами (до –2,25мбар/10 лет зимой) расположена в окрестности Исландского минимума (рис.2.1б). За 50 лет, таким образом, величина индекса Россби, определенная по первой ЭОФ зимнего поля давления, возрасла приблизительно на 15 мбар, что составляет около 50% средней за 1890-1990гг. величины индекса. Отметим, что это в несколько раз превышает величину линейного тренда, который был получен в работах [69, 166] по столетним рядам давления в ЦДА.

Летняя структура трендов ТПО напоминает зимнюю, за исключением области отрицательного тренда в Экваториальной Атлантике, который незначим. Происходит также некоторое смещение областей с положительными трендами в Субтропическом круговороте. Максимальное количество значимых трендов и максимальный модуль значений самих трендов в летний период отмечается в июле-августе в субполярном круговороте, где их величина близка к зимним значениям (-0.3 град/10 лет). В целом, полученные результаты подтверждают оценку трендов за 1957-1990гг., выполненную по другим данным в работе [25].

В итоге получается, что за 48 лет, как в зимний период, так и в летний, происходит увеличение разности температур между экватором и полюсом и интенсификация зональной атмосферной циркуляции, главным образом за счет охлаждения субполярного круговорота. Это проявляется в многократно описанном увеличении индекса САК на протяжении 60-90-ых годов 20-ого столетия.

Отметим, что для климатических изменений в Евразийском регионе кроме величин индекса САК важно еще и смещение североатлантических ЦДА. По данным [69], например, за столетний период с 1890г. Исландский минимум сместился к югу-западу почти на 10, а Азорский максимум – к северо-западу более чем на 6. Это послужило главной причиной усиления влияния САК на Евро-Азиатский климат (см. ниже).

Взаимосвязанный характер трендов ТПО и приводного давления очевиден. Он анализировался в многочисленных работах [25, 65, 69, 166]. Тем не менее, главная причина этих трендов до конца неясна. с.ш. (на 95% уровне) трендом затемнены. Одни авторы считают, что анализируемые долговременные тренды -антропогенного характера. Другие настаивают на их естественном происхождении, считая, что они главным образом обусловлены медленными вариациями термохалинной циркуляционной ячейки в Мировом океане, регулируемые скоростью формирования глубинных вод. Отсутствие долговременных глубоководных наблюдений делает пока невозможным решение этого вопроса (см. работу [180] и ее обсуждение). Современное состояния моделирования долговременной изменчивости САК в рамках объединенных моделей океана и атмосферы таково, что его результаты зачастую не воспроизводят наблюдаемые изменения даже качественно [141, 174]. Фактически это признано и в работе [47], несмотря на то, что в целом имеются оптимистические выводы о качестве моделирования временной структуры САК. Более того, даже относительно самих оценок величины самого тренда в характеристиках САК столетнего масштаба высказываются разные точки зрения. Так, например, в работе [65] отмечено, что частично тренды давления в ЦДА над открытыми районами океана обусловлены постепенным совершенствованием наблюдательной системы, т.е. искусственно завышаются. Из результатов работ [69, 166] также ясно видно, что столетний тренд в характеристиках САК обусловлен главным образом их резкими изменениями в 60-90-е годы 20-ого столетия. Если удалить из столетних рядов периодичности с характерным периодом 70лет и долговременные тренды, явно присутствующие в Северной Атлантике [206, 207], то значимость и величина трендов существенно понижаются [69].

Механизм формирования межгодовой-десятилетней изменчивости аномалий температуры поверхности океана и поля давления в Северной Атлантике

Получен также значимый отрицательный коэффициент корреляции между индексом САК и внутримесячной дисперсией температуры над Средиземноморьем, западной и северной частями Европы (рис.2.14). Этот результат указывает на ослабление внутримесячных флюктуаций в положительную фазу САК. Возникает закономерный вопрос: каков вклад различных процессов в общую внутримесячную изменчивость приземной температуры?

Результаты анализа спектров температуры показывают, что в зимние месяцы значительная часть Европы и Малой Азии характеризуется близкими по величине синоптическими и более низкочастотными внутримесячными флуктуациями приземной температуры. На это же указывает анализ интегрированных периодограмм временных рядов приземной температуры (Табл.2.1, 2.2). Несмотря на то, что чаще всего значимые пики в спектрах встречаются в северо-западной части рассматриваемого региона и над Средиземноморьем на синоптических периодах, в 7 случаях из 15-ти (т.е. на протяжение более половины всех анализируемых лет) отмечаются значимые флюктуации и с периодами от 8 до 14 суток. Они наблюдались в юго-восточной части Средиземного моря, в восточной части Северной Атлантики – между 67,5 и 70с.ш. и в Западной Европы, хотя чаще всего в значительно меньшем количестве квадратов, чем синоптические. Последнее обстоятельство может являться следствием более низкой достоверности спектральных оценок для низкочастотной области спектра. Отметим в этой связи, что достоверные пики вообще можно обнаружить лишь в первичных суточных рядах и только до двухнедельных периодов. Более долгопериодные колебания не могут быть выделены при длине рядов до 60 суток. Пространственное осреднение данных по 5-ти градусным квадратам (что вроде бы должно увеличивать достоверность результатов) не повышает уровня достоверности спектральных пиков. Это является следствием высокой пространственной коррелированности приземной температуры, которая приводит лишь к незначительному росту числа степеней свободы. Вместе с тем спектральные пики при пространственном осреднении “размазываются” из-за сравнительно низкого пространственного разрешения использованных данных.

Ясно, что спектральные пики в зимних рядах температуры на периодах более 7.5-8 суток характеризуют уже в большей степени блокинговую активность, которая существенно меняется в разные годы (фазы САК). Другими словами принципиально важны межгодовые вариации температуры, вызванные и изменчивостью преобладающих траекторий циклонов (шторм-треков), и интенсивностью блокингов. Поэтому для их исследования рассчитывалась интегрированная периодограмма по ежесуточным данным о приземной температуре воздуха за каждый двухмесячный период (январь-февраль, март-апрель и т.д.). На основании таких интегрированных периодограмм была выделена межгодовая изменчивость внутримесячной дисперсии, которая приходится на поддиапазоны с синоптическими флуктуациями (с периодами 2,5–7,5 суток) и с двух – двух/четырех недельными флуктуациями (с периодами 8–15 и 8–30 суток).

Представление о межгодовой изменчивости преобладающих траекторий циклонов (шторм-треков) и интенсивности блокингов позволяет получить рис.2.15. На нем изображено пространственное распределение коэффициентов корреляций индекса САК и доли дисперсии приземной температуры, приходящейся на интервалы периодов (2.5 –7.5) и (8–21) суток за январь-февраль месяцы. Синоптические (Т=2.5–7.5сут.) флюктуации характеризуются достоверной (на 95% уровне) отрицательной связью с индексом САК, кроме крайне северо-западных и северо-восточных окраин Европы и части Скандинавии. Вклад САК в синоптические флюктуации температуры составляет до 45%. Одновременно наблюдается увеличение уровня двух/трехнедельных флюктуаций в отрицательную фазу САК. Последний результат ясно указывает на усиление блокинговой активности в Европейском регионе при ослаблении зональной циркуляции над Северной Атлантикой. Вместе с тем отрицательная корреляция синоптических флюктуации температуры с индексом САК над большей частью европейского региона на первый взгляд удивительна, поскольку усиление зональной циркуляции обычно сопровождается интенсификацией циклонической активности. Однако, этот факт может быть объяснен тем обстоятельством, что при положительной фазе САК североатлантические центры действия атмосферы смещаются на северо-восток и циклоны, проходящие в отрицательную фазу САК через Центральную Европу, перемещаются теперь над северо-западной частью рассматриваемого региона [25, 50, 57, 78, 136, 166 и др.].

Анализ спектров температуры для лет с высоким положительным и отрицательным индексом САК подтверждает этот вывод. Так, например, в 1985 году при экстремальном отрицательном индексе САК (-2.2 в среднем за январь-февраль), усилении меридионального и ослаблении зонального переноса в атмосфере над Европой значимые на 95% уровне синоптические флюктуации температуры наблюдались только в нескольких квадратах над Францией и Англией (рис.2.20а). В 1990 году индекс САК был экстремально положительным (+2.9 в среднем за январь-февраль), что свидетельствует об ослабление меридионального и усиление зонального переноса. Это сопровождалось более активным циклогенезом над Атлантикой и Средиземным морем, но не над Европой и Черноморским регионом (рис.2.16б).

Совместное влияние Североатлантического и Южного колебаний 114 на устойчивость гидрометеорологических полей Евразии к климатическому сдвигу 1976-77гг

Рассмотрим влияние климатического сдвига 1976-77 гг. на пространственно-временную структуру гидрометеорологических полей, обусловленную возможным совместным влиянием САК и ЮК межгодового-десятилетнего масштаба. Хотелось бы отметить, что в качестве индекса САК, в соответствие с работами [60, 69, 93, 114, 191], в этом параграфе использовался временной коэффициент первой ЭОФ разложения ПД в Северной Атлантике. Этот временной коэффициент, выделенный по полю ПД над Северной Атлантикой, значимо коррелирует с традиционным индексом САК (представляющим собой нормированную разность давления на Азорских островах и Исландии).

Так как первая мода осадков демонстрирует устойчивость только по времени для главной моды, то ее, в общем-то, можно использовать для демонстрации и подтверждения получающихся зависимостей. Для характеристики сезонной изменчивости пространственно-временных мод Евразийского региона можно было бы привлекать и летний сезон, но влияние климатического сдвига 1976-77 гг. в этот период практически не значимо [99, 161].

Оно наиболее выражено в зимний период (рис. 3.6-3.8, [191]). Сравнение их с первыми ЭОФ для других сезонов показывает, что в осенний (начиная с ноября) и весенний (март-апрель) периоды наблюдается незначительное смещение областей с характерной дипольной структурой. В принципе, пространственная структура первых ЭОФ за 1950-2001гг. мало меняется между осенним и зимне-весенним периодами, т.е. она достаточно устойчива в период между ноябрем и апрелем. Возможная причина, обуславливающая устойчивость таких структур, может быть выяснена путем анализа кросскорреляционной функции первых временных мод полей ПТВ, ПД, осадков(рис.3.9) и индексов САК и ЮК, рассчитанной для парных месяцев. При этом хотелось бы отметить, что результаты предыдущих исследований влияния САК на модальный состав метеорологических полей Евразийского региона носят достаточно противоречивый характер. Так, например, в работе [207] утверждается, что вторая мода ПТВ в Европейском регионе определяется САК. В тоже время, результаты других работ показывают, что первая мода как для ПТВ, так и для ПД в этом регионе является следствием влияния САК [12–15, 61, 93, 191, 202].

В зимний сезон наблюдается наиболее значительное влияние САК на первую моду ПТВ, ПД и осадков (рис.3.6 – 3.8). При этом синхронный коэффициент корреляции между индексом САК и временным коэффициентом первой моды достигает 0.76 для ПД, 0.6 для ПТВ, и 0.8 для осадков. Отметим, что он остается значимым с января по апрель для поля ПД и с ноября по февраль для ПТВ и поля осадков. Весной, при запаздывании временного хода первой ЭОФ всех рассматриваемых полей на 2 месяца относительно индекса САК, был так же получен значимый коэффициент корреляции между ними (до 0.6). Это дает возможность оценивать изменчивость главной климатической моды над Евразией для весеннего сезона по предшествующему индексу САК. Подчеркнем, что при фильтрации периодов более 10 лет вид взаимных корреляционных функций существенно не изменяются. Это свидетельствует об устойчивости выделенных связей к более низкочастотным изменениям (в том числе и к ТДК).

При рассмотрении пространственной структуры на основе данных других ре-анализов и даже для более ограниченных регионов, как для Европейского региона, она сильно не изменяется (рис.3.11). Основыванная на данных наблюдений (СRU), аналогичная пространственная структура первой моды ПТВ остается ярко выраженной все также в зимний период (рис.3.12). Однако в случае ее расчета только для Европейского региона, сильно растет процентный вклад основных первых мод поля ПТВ в их общую дисперсию. Он приблизительно в 1,5 – 2 раза становиться больше (табл. 3.1 и 3.3) и определяется пространственно-временной структурой самих данных, поскольку в последнее время используют гораздо более обеспеченные наблюдениями данные, да к тому же еще подвергнутые более изощренной обработке (типа например, ре-анализа). Несомненно, также, что усиление зональной циркуляции, проявляющееся, частности, в увеличении индекса САК, начиная с 60х годов, и особенно выраженное со второй половины 70х до первой половины 90х годов – реальность [23, 55, 69]. Растет также и синхронный коэффициент корреляции зимой до 0.85 для поля ПТВ и 0.72 для поля ПД. Это свидетельствует о том, что для Европейского региона САК играет основную роль и превалирует и по настоящее время.

В итоге, полученные результаты позволяют сделать вывод, что первая ЭОФ рассматриваемых полей с ноября по апрель, в значительной степени связанна с САК. В целом, САК обуславливает до 65% дисперсии первой моды полей ПТВ, ПД, осадков в Евразии в этот период года и вклад этого колебания является максимальным.

Похожие диссертации на Изменчивость гидрометеорологических полей Атлантико-Евразийского региона под влиянием Североатлантического и Южного колебаний