Ви є тут

Автоколебания в системе океан-атмосфера в Северной Атлантике

Автор: 
Ийамуремье Энок
Тип роботи: 
кандидатская
Рік: 
2000
Артикул:
1000301898
179 грн
Додати в кошик

Вміст

2
СОДЕРЖАНИЕ Стр.
Введение........................................................ 4
1. Колебания и автоколебания в океане и атмосфере ................. 7
1.1. Описание колебаний системы ................................... 7
1.2. Внешние и внутренние параметры. Прямые и обратные связи 12
1.3. Автоколебания в системе океан- атмосфера в Северной Атлантике ..................................................... 16
2. Типизация и параметризация барического поля для Северной Атлантики ..................................................... 20
2.1. Разные подходы к типизации барического поля ................. 20
2.2. Концепция северо-атлантического колебания (САК) ............. 28
2.2.1. Центры действия атмосферы (ЦДА) ........................... 28
2.22.Северо-атлантическое колебание (САК) ........................ 37
3. Автоколебание в системе океан-атмоа})ера в Северной Атлантике, основанное на учете ЦДА и САК ...................... 46
3.1. Формулировка модели ......................................... 46
3.2. Двухпараметрическое описание САК ............................ 52
3.3. Исходные данные ............................................. 59
3.4. Связь характеристик ЦДА между собой и с повторяемостью форм циркуляции ............................................... 72
3.5. Методики расчета средних параметров САК ..................... 80
3.6. Анализ параметров САК ....................................... 84
3.6.1. Средние многолетние параметры САК ......................... 84
3.62. Средние месячные, сезонные и годовые параметры САК ......... 88
3.63. Средние пентадные параметры (для весны) САК ............... 109
3.6.4. Связь параметров САК с повторяемостью форм циркуляции 114
3.7. Проверка модели автоколебаний на основе спектров параметров САК ................................................... 117
3.8. Связь параметров САК с Эль-Ь1иньо~ Южным колебанием ........ 124
3
3.9. Связь параметров САК с наводнениями в Сашсг Петербурге . 128
Заключение ................................................ 142
Список использованных источников........................... 146
Приложения .............................................. 157
16
в системе должны возникать автоколебания с периодом
(1.37)
1.3. Автоколебания в системе океан-атмосфера в Северной Атлантике
Исследования многих ученых показали, что между процессами в океане и атмосфере существуют тесные обратные связи. Многие атмосферные и океанические процессы имеют положительные обратные связи и система океан-атмосфера является автоколебательной.
Существуют различные крупномасштабные модели, описывающие взаимодействия океан-атмосфера /2 - 7/.
Б /2/, предполагается, что причиной возникновения движения в системе океан-атмосфера является градиент температуры между экватором и полюсом (тепловая машина первого рода), а также между сущей и океаном (тепловая машина второго рода). В тепловой машине второго рода, в зависимости от времени года, холодильник и нагреватель меняются местами. Автоколебательная система взаимодействия океан-атмосфера в Северной Атлантике, при этом состоит из следующих элементов: Гольфстрим, Северо-Атлантическое течение, льды Арктического бассейна и Лабрадорское течение. Основа этой модели заключается в следующем. Усиление притока тепла Северо-Атлантическим течением в Арктику вызывает таяние и дрейф льдов в Атлантику холодным Лабрадорским течением. В результате уменьшается теплосодержание Северо-Атлантического течения и ослабляется адвекция тепла в Арктику. Сокращается вынос льдов и холодной воды в Атлантику, и следовательно, увеличивается теплосодержание океанических вод, переносимых Северо-Атлантическим течением. Это вновь обусловливает усиление адвекции тепла в Арктику и таким образом цикл снова повторяется. Период таких колебаний составляет около 3.5 лет.
Т =

Ж'
17
Согласно /3, 4/, изменения циркуляции и термического режима океана и атмосферы происходит синхронно. Усиленной атмосферной циркуляции соответствует усиление основных океанических течений. Усиление Канарского и Северо-Пассатного течения приводит к тому, что тропические водные массы быстрее, чем обычно уходят из пассатной зоны -основного обогревателя вод Северной Атлантики. Они переносятся в сис-тему Гольфстрима относительно холодными, ослабляют термические контрасты и циркуляцию вод, а затем циркуляцию в атмосфере, за счет уменьшения потока тепла из океана в атмосферу. Ослабление циркуляции в океане приводит к тому, что тропические воды будут перемещаться медленно и, следовательно, долго прогреваться. Попадая в систему Гольфстрима, аномально прогретые воды принесут значительное количество тепла и усилят и океаническую и атмосферную циркуляцию так осуществляется автоколебательный процесс теплового и динамического взаимодействия океан-атмосфера в Северной Атлантике. Длительность одного около 4 лет.
По мнению /5/, ключевым моментом в действии системы океан-атмосфера в Северной Атлантике являются обострение и ослабление температурных градиентов в зоне субполярного океанического фронта и влияние этого процесса на интенсивность западного переноса в атмосфере. При переносе Гольфстримом положительных аномалий температуры происходит обострение субполярного океанического фронта, так как более теплые воды Гольфстрима встречаются с холодными водами Лабрадорского течения. Благодаря увеличению зональных градиентов температуры воды обостряется атмосферный фронт и усиливается западный перенос воздушных масс. Усиление западного переноса в атмосфере благодаря возрастанию турбулентного теплообмена на поверхности океана и дрейфовой составляющей течения уменьшает поступление тепла с Северо-Атлантическим течением в Арктический бассейн увеличивает вынос холодных вод с Канарским течением. В результате этого начинают формироваться отри-