Сделать стартовой  |  Добавить в избранное  |  RSS 2.0  |  Информация авторамВерсия для смартфонов
           Telegram канал ОКО ПЛАНЕТЫ                Регистрация  |  Технические вопросы  |  Помощь  |  Статистика  |  Обратная связь
ОКО ПЛАНЕТЫ
Поиск по сайту:
Авиабилеты и отели
Регистрация на сайте
Авторизация

 
 
 
 
  Напомнить пароль?



Противовирусный препарат Виталанг-2. Приобрести.


Навигация

Реклама

Важные темы


Анализ системной информации

» » » Эль-Ниньо - Ла-Нинья: механизмы формирования

Эль-Ниньо - Ла-Нинья: механизмы формирования


2-02-2009, 03:40 | Стихии и погода / Статьи о природных явлениях | разместил: Редакция ОКО ПЛАНЕТЫ | комментариев: (0) | просмотров: (5 788)
Эль-Ниньо - Ла-Нинья:
механизмы формирования

А.Л. Бондаренко
Альберт Леонидович Бондаренко, доктор географических наук, ведущий научный сотрудник Института водных проблем РАН.

Несколько десятков лет назад в мировую научную литературу вошли испанские слова Эль-Ниньо и Ла-Нинья, означающие младенца соответственно мужского и женского пола. Когда вода прибрежной экваториальной зоны Тихого океана, обычно холодная, начинала нагреваться и в это же самое время гибли рыба, морские животные и птицы, на суше начинались обильные ливни, происходили наводнения и штормы на море, тогда жители Южной Америки называли такое состояние природы Эль-Ниньо (оно могло продолжаться более года). Когда температура морской воды падала, погода и экологические условия вновь становились благоприятными, а продуктивность океана и суши, пострадавших от Эль-Ниньо, восстанавливалась, наступало Ла-Нинья.

Со второй половины XX в. изучением этих природных состояний активно занялись специалисты, и представление о них несколько расширилось. Эль-Ниньо - это глобальное явление, при котором температура поверхностного слоя воды восточной половины экваториального Тихого океана и вод, прилегающих к Южной Америке в районе Эквадора, Перу и частично Чили, повышается на 4-5°С относительно среднего значения 26°С. При явлении Ла-Нинья в этом слое температура падает приблизительно на такую же величину. Выяснилось также, что оба состояния - единое явление, а Эль-Ниньо и Ла-Нинья - лишь крайние стадии его развития.

Гидрометеорологические условия изменяются не только вблизи Южной Пацифики, но и в тропической и субтропической зонах всего земного шара. Во время Эль-Ниньо Австралия, Африка, Индонезия и страны бассейна Индийского океана страдают от засухи. Дефицит осадков приводит к заметному снижению мирового урожая зерновых культур, поскольку большинство посевных площадей находится именно в этих местах. По неполным данным, ущерб от одного из самых сильных Эль-Ниньо 1982-1983 гг. составил 13 млрд долл.

В последнее время выполнено большое количество исследований, в том числе и российскими специалистами, доказывающими возможность влияния Эль-Ниньо - Ла-Нинья на гидрометеорологические и экологические условия океанов, морей и материков не только экваториальной зоны, но и всего земного шара [1-4]. Полагают даже, что самый большой и наиболее важный сигнал в межгодовой климатической изменчивости Земли связан именно с этим феноменом [4]. Если этим вопросам посвящено значительное количество публикаций, то существенно меньшее внимание в последние годы уделяется изучению природы Эль-Ниньо - Ла-Нинья.

Существует много, в том числе и принципиально разных, объяснений возникновения Эль-Ниньо - Ла-Нинья [3-5]. Их можно разделить на два основных типа. И тот, и другой основаны в основном на расчетно-гипотетических представлениях и в меньшей степени - на инструментальных данных о динамике вод океана.

alt
Аномалии температуры поверхности воды экваториальной зоны Тихого океана в октябре 1987 г.
относительно среднего ее значения за период 1980-1995 гг. (по данным П.Вебстера и др. [15]).
I, II, III - пункты продолжительных измерений течений.

В объяснениях первого типа Эль-Ниньо формируется экваториальными крупномасштабными течениями и противотечениями. Явление возникает из-за поступления теплых вод из западной в восточную часть океана, оно вызвано поверхностным противотечением, возникающим при прекращении действия пассатов.

Однако анализ измерений скорости течений показывает, что таких поверхностных противотечений просто не существует. Время действия течений в восточном направлении не превышает половины года при средней скорости не более 0.3 м/с. А для того, чтобы доставить воду из западной части океана в восточную, скорость течения должна быть в три раза больше - 1 м/с.

Объяснения формирования Эль-Ниньо - Ла-Нинья второго типа (в частности, образование Эль-Ниньо) связывают с планетарными волнами (Кельвина и Россби), образование и развитие которых тесно связано с ветровой активностью над океаном. Другими словами, Эль-Ниньо вызвано пассатами, генерирующими волны Россби вне экватора, севернее и южнее от него, приблизительно в районе широт 15-20°. Волны распространяются на запад, достигнув западных окраин океана, отражаются от них уже в виде волн Кельвина. Далее они распространяются на восток вдоль экватора. Достигнув восточной части океана, они создают Эль-Ниньо.

Однако из анализа измерений течений следует, что в экваториальной зоне океана нет волн ни Кельвина, ни Россби. А есть “смешанные” волны, обладающие признаками гравитационных и волн Россби. Эти “смешанные” волны и волны Россби имеют как сходства, так и различия. Так, те и другие распространяются в западном направлении, но основная доля энергии волн Россби сосредоточена севернее и южнее экватора, а у “смешанных” волн - на экваторе, что и наблюдается. Однако эти “смешанные” волны все же будем называть волнами Россби, поскольку так принято. В дальнейшем мы более основательно изложим представления о течениях и волнах Россби экваториальной зоны океана, что позволит читателю лучше понять их природу.

Кроме того, инструментальные данные показывают, что появление Эль-Ниньо связано как раз с отсутствием в восточной части волн Россби (точнее, Эль-Ниньо возникает, когда они небольшие), но не с появлением больших волн, как в упомянутых объяснениях второго типа.

Достоверная инструментальная информация позволяет сделать новые выводы. Она была получена в рамках Международного проекта ТОГА (Тропический океан - Глобальная атмосфера) в экваториальной зоне океана в конце XX в. [5, 6]. Этими материалами мы и воспользовались для объяснения и обоснования механизма формирования явления Эль-Ниньо - Ла-Нинья.

А толчком для этих исследований послужили более ранние наши исследования волн Россби, крупномасштабных течений и в особенности прибрежного апвеллинга и даунвеллинга - подъема глубинных вод на поверхность моря и опускания поверхностных на глубину [7-9] на шельфе Каспия. Здесь мы наблюдали изменение температуры и продуктивности, напоминающие те, что происходят во время Эль-Ниньо - Ла-Нинья. На шельфе Каспия было экспериментально установлено, что апвеллинг-даунвеллинг формируется не ветром, как предполагалось ранее, а крупномасштабными течениями и континентальными шельфовыми волнами [8]. Последние похожи на волны Россби, поскольку имеют подобную динамику и дисперсионные соотношения. Фактически это одни и те же явления, но развивающиеся в различных условиях: одни у берегов океанов и в морях, другие в открытых частях океанов. При этом в обоих случаях активную роль в формировании этого явления играют крупномасштабные течения и волны, а пассивную - восточный берег моря или океана при апвеллинге-даунвеллинге и экватор - в образовании Эль-Ниньо - Ла-Нинья.

Чтобы стал понятен читателю механизм формирования явления Эль-Ниньо - Ла-Нинья, необходимо дать некоторые представления о крупномасштабных течениях и волнах Россби экваториальной зоны Тихого океана.

Крупномасштабные течения и волны Россби тропической зоны Тихого океана

В период с 1979 по 1995 г. были выполнены измерения течений на экваторе Тихого океана в пунктах I (140°в.д.), II (124°в.д.), III (110°в.д.), а также севернее и южнее на 1.5° пункта I [5, 6].

alt Скорости течения в пункте I (140°з.д.): средней многолетней (1), переменного течения на восток (2), на запад (3).

Крупномасштабные течения представляют собой сложную систему изменяющихся с глубиной и во времени течений. Всегда и везде на поверхности океана крупномасштабное течение имеет скорость ~30 см/с и направлено на запад, с глубиной его скорость быстро уменьшается и уже на горизонте ~20 м равна нулю. Глубже направление течения становится восточным, и на глубине ~80 м скорость достигает максимальной величины ~90 см/с, а затем снова уменьшается до нулевых значений на горизонте 260 м [7]. Это течение с максимальными скоростями на горизонте 80 м названо подповерхностным течением Кромвелля. На экваторе расход подповерхностностного течения на восток в среднем многолетнем режиме приблизительно в 50-100 раз больше поверхностного на запад. Большие скорости течений наблюдаются только в узкой, до 2° к северу и югу, приэкваториальной зоне океана, а за пределами этой зоны они малы (в среднемноголетнем режиме). В течение года меняются скорость и направление течений (так называемая годовая изменчивость). Существуют данные, что у поверхности океана скорости переменных течений достигают ~70 см/c, как в восточном, так и в западном направлениях [7].

Волны Россби экваториальной зоны открытого океана составляют часть взаимосвязанного поля свободных, прогрессивных (распространяющихся в пространстве в горизонтальном направлении) волн Россби всего Мирового океана. Последовательность волн как во времени, так и в пространстве представляет собой непрерывный ряд сформированных в модуляции (группы, цуги, биения) малых-больших-малых и т.д. волн. Свойство волн приобретать модуляционное строение присуще многим типам волн и играет важную роль в динамике вод океана. Однако механизм его до сих пор не изучен. Предположительно, построение волн в модуляции связано с неким взаимодействием между собой волн с различными периодами. Назовем его модуляционным механизмом. В настоящее время не существует доказательств того, как и почему волны выстраиваются в модуляции, почему иногда они четкие, а иногда нечеткие, почему эти модуляции имеют определенный период, почему они иногда разрушаются и т.д.

С большой степенью уверенности можно считать, что энергетический уровень поля волн во времени изменяется гораздо медленнее, чем амплитуды колебания скорости течения волн в модуляциях, а также направление и скорость связанных с волнами крупномасштабных течений. О связи волн и течений будет сказано немного позже.

alt
Скорость течений (фактически волн Россби) вдоль меридиана (вверху) и крупномасштабных течений вдоль экватора (внизу) в пункте I (140°з.д.). Выделяются четкие модуляции между промежутками времени, отмеченными цифрами 1-2, нечеткие между 3-1 и промежутки времени, где модуляции разрушены, 4-3.
Согласно исследованиям автора, проведенным вместе с коллегами [8], время жизни и установления поля волн Россби и связанных с ними крупномасштабных течений превышает 102 периодов волн, что равно приблизительно 10 годам. Это значит, что если с какого-то момента волны не будут получать энергию, то они будут существовать еще 10 лет. Большое время жизни и установления волн и течений объясняется их высокой инерционностью, большой массой воды, вовлеченной в движение, и крайне малыми потерями энергии, например на трение, что характерно для волн в целом.

По параметрам течений с большой степенью точности американские специалисты [6] определили основные параметры волн Россби экваториальной зоны: направление распространения - на запад, фазовая скорость - 0.9 м/c, период ~20 сут, длина волны ~1600 км, амплитуды колебаний меридиональной составляющей скорости течений волн достигают 80 см/c. У этих волн в приэкваториальных районах океанов движения частиц воды, т.е. волновые течения, происходят вдоль меридиана - в направлении, перпендикулярном направлению распространения волн и крупномасштабных течений.

Такие большие амплитуды колебаний скорости течений волн Россби наблюдаются в узкой приэкваториальной зоне океана. По мере удаления от экватора к северу и югу на 2-3° амплитуды заметно уменьшаются и уже в пассатной зоне они не превышают 30 см/c. Таким образом, основная доля кинетической энергии волн, впрочем, как и течений, сосредоточена у экватора в пределах 2-3°. Часто эти волны и течения у экватора рассматривают как “захваченные” экватором, а небольшие по площади экваториальные зоны - как особые зоны концентрации энергии волн и течений. Большие скорости крупномасштабных течений и волн Россби наблюдаются только у экватора и в западных областях океанов. В целом по океанам скорости крупномасштабных течений и волн Россби имеют порядок 10-15 см/с.

Волны у экватора заметно модулируют, и в модуляциях укладывается примерно 18 волн, что соответствует по времени одному году. В экваториальной зоне Тихого океана укладывается девять волн, т.е. половина модуляции. Иногда модуляции имеют стройный квазигармонический характер, иногда они выражены нечетко и иногда “разрушаются” и превращаются в волновые образования с частым чередованием больших и малых волн, или в целом волны становятся малыми.

Возможно, в механизме создания модуляций участвуют колебания системы Земля-океан-атмосфера, которые проявляются в свободных нутационных движениях полюсов с таким же приблизительно периодом, как и период модуляций, около года. Исследования Н.С.Сидоренкова [10] показывают, что явления Южное колебание атмосферы и Эль-Ниньо - Ла-Нинья каким-то образом связаны с нутациями Земли. Во всяком случае, между этими явлениями наблюдается корреляционная связь.

По мнению геофизика В.И.Ферронского [11], гравитационное поле Земли попеременно ускоряет или замедляет движение Луны по орбите. Это вызывает нутацию Земли с различными периодами, в том числе и с периодом около года. Вполне возможно, что нутация с периодом один год влияет на модулирование волн.

Следует отметить, что такие четкие модуляции волн наблюдаются только у экватора, в остальных областях океана они выражены нечетко и период их различный.

При пересечении волнами Тихого океана (за 0.5 года) их параметры очень слабо трансформируются. Так, при прохождении волн между пунктами с координатами 110°в.д. и 140°в.д. (расстояние 3500 км) форма и параметры волн и модуляций практически не трансформировались, что и позволило с большой степенью точности определить основные параметры волн: фазовую скорость, длину, период.

О связи волн Россби и крупномасштабных течений

Наши исследования показывают, что крупномасштабные течения и волны Россби физически и корреляционно взаимосвязаны [8]. Обсудим эту проблему.

Для приповерхностных течений и волн Россби экваториальной зоны Тихого океана получена следующая зависимость: U = K(V0 – V). Здесь U - скорость крупномасштабного течения, взятая со знаком плюс, если течение направлено на запад, и минус - если на восток, V0 - амплитуда колебания скорости течений волн Россби, V - значение амплитуды колебания волн Россби, при котором происходит смена направления течения (для условий эксперимента она равна 30 [10] см/с), K - постоянный коэффициент, численно близкий к [10] 2.0.

Эта зависимость одновременная, получена по продолжительным измерениям скорости течений в пункте I с высокой достоверностью (коэффициент корреляции - 0.9). В этом случае можно считать, что волны Россби генерируют крупномасштабные течения в режиме одновременной связи их энергий. Может быть дано и другое, пожалуй, более правильное, объяснение: крупномасштабные течения и волны Россби представляют нечто целое.

События, описываемые рассматриваемой зависимостью, можно трактовать так. При волнах Россби с амплитудой колебания скорости течения больше 30 [10] см/с крупномасштабное течение направлено вдоль экватора на запад, в направлении распространения волн, если же эта амплитуда меньше - то на восток. Скорость крупномасштабного течения пропорциональна амплитуде колебания скорости течения волн Россби, а точнее разности V0 – V.

Как уже отмечалось, в формировании Эль-Ниньо - Ла-Нинья участвуют крупномасштабные экваториальные поверхностное течение и подповерхностное противотечение и связанные с ними (физически и корреляционно) волны Россби.

Поверхностные течения и подповерхностные противотечения создают наклон термоклина (сравнительно небольшой прослойки воды между холодными глубинными и приповерхностными более теплыми водами, т.е. слоя воды с наибольшими градиентами температуры): на западе океана термоклин опущен на глубину ~150 [10] м, а на востоке приподнят близко к поверхности океана. Такая ситуация преобладает в среднегодовом и многолетнем изменении.

Но крупномасштабные поверхностные течения, как отмечалось ранее, обычно с периодичностью один год изменяются по скорости в направлении восток-запад-восток и т.д., и в такт с этими изменениями термоклин меняет свое положение по вертикали. Если поверхностное течение западное, то термоклин в восточной части океана опускается. Этой ситуации соответствуют волны Россби с большими амплитудами колебания скорости течения. Если поверхностное течение восточное, то термоклин поднимается, и этой ситуации соответствуют волны Россби с малыми амплитудами колебания скорости течения.

alt

Распределение температуры воды (в градусах Цельсия) по вертикальному сечению Тихого океана вдоль экватора [13].

Установлено, что движение частиц воды в волнах Россби севернее экватора происходит по вытянутым вдоль меридиана орбитам по часовой стрелке, а южнее - против [6]. В этой ситуации в пределах половины длины волны, что соответствует 800 км, воды расходятся от экватора с очень большой скоростью до 75 см/c, а в пределах второй - сходятся с такой же скоростью. Это создает подъем глубинных холодных вод на поверхность моря в пределах первой половины волны и, соответственно, опускание теплых на глубину в пределах второй половины волны. По мере продвижения волн на запад ситуация в фиксированной точке около экватора попеременно, с периодичностью 20 сут, будет меняться. В результате глубинные холодные и теплые поверхностные воды перемешиваются, и в целом на поверхности океана у экватора окажется более холодная вода, чем в удалении от него.

Интенсивность перемешивания вод по вертикали будет зависеть от таких параметров волны, как ее период и амплитуда колебания скорости ее течения. Температура воды у поверхности океана Т будет зависеть от разности количеств тепла, поступившего из атмосферы и глубин океана. Количество тепла, поступившее из глубин океана, будет зависеть от осредненной за некоторое время величины амплитуды колебания скорости течений волн Россби, где s - среднее квадратическое отклонение амплитуды колебаний скорости течения V0, зависящее от продолжительности действия этих волн, их частоты 1/t ( - период волны) и обратной величины расстояния от поверхности океана до термоклина - 1/H. Если допустить, что в среднем поток тепла из атмосферы не меняется во времени, то изложенные связи для фиксированного места области развития Эль-Ниньо - Ла-Нинья можно записать в условной форме:

T = F(s, 1/t , 1/H).

Учитывая, что s и U взаимосвязаны и глубина термоклина зависит от U, то для постоянной частоты волн 1/t это соотношение для фиксированного места можно записать так: T = K1s, где K1 - постоянная величина, определяемая экспериментально.

На рисунке ниже представлены результаты проверки изложенного объяснения формирования Эль-Ниньо - Ла-Нинья и определения зависимости температуры поверхности воды от амплитуды колебания скорости течения волн Россби [6].

alt

Характеристики скорости течений и температуры поверхности океана в пункте I (140°з.д.). Меридиональная составляющая скорости течений (фактически течений волн Россби), измеренных на горизонте 25 м (вверху), среднеквадратическая за половину года величина этих течений волн Россби (в середине), температура поверхности океана (внизу). Римскими и арабскими цифрами отмечены моменты времени. Пояснение в тексте.
Эта связь хорошо заметна при визуальном рассмотрении поведения параметров волн Россби. Так, моментам 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 соответствует низкая температура воды ~24°C (нижний график) и четкие модуляции с волнами Россби с большой амплитудой колебаний скорости течения (например, верхняя кривая, модуляция 1-2-3). Такое состояние среды наблюдается при Эль-Ниньо. В это время крупномасштабные течения направлены на запад, и их скорости достигают максимальных значений. Моментам I, II, III, IV, V соответствует слабое Эль-Ниньо, при этом средняя температура поверхности воды ~27°C и волновые колебания в модуляциях непродолжительное время имеют малые амплитуды. В это время крупномасштабное течение направлено на восток и его скорости максимальны. Моментам VI, VII, VIII соответствует сильное Эль-Ниньо, высокая температура воды ~29°С и волновые колебания течений с малыми амплитудами продолжительное время и малыми скоростями крупномасштабных течений. Такая ситуация наблюдается, например, между моментами времени 4-5 (верхний график) и моментами 6-7.

Таким образом, температура на поверхности океана и является показателем развития Эль-Ниньо - Ла-Нинья, зависит от амплитуды колебания скорости течения волн Россби и, естественно, от параметров связанных с ними крупномасштабных течений.

В периоды Ла-Нинья биологическая продуктивность океана увеличивается, но не только за счет понижения температуры воды, а в первую очередь за счет интенсификации вертикальных ее движений. В период Эль-Ниньо вертикальные движения воды ослабевают, что и приводит к уменьшению биологической продуктивности океана и гибели рыбы.

Явления, аналогичные Эль-Ниньо - Ла-Нинья Тихого океана, наблюдаются и в Атлантическом, и в Индийском океанах, но в менее заметных масштабах.

Эль-Ниньо - Ла-Нинья и пассаты

Согласно общепринятому объяснению первого типа, Эль-Ниньо - Ла-Нинья развивается так. Изменения атмосферной активности, а точнее ветра - пассатов - приводят к изменению динамики вод океана (крупномасштабных течений или долгопериодных волн). В свою очередь эти изменения динамики вод определяют стадию развития явления Эль-Ниньо - Ла-Нинья, что проявляется в изменениях температуры поверхностных вод океана. Таким образом, первопричина изменения стадии развития Эль-Ниньо - Ла-Нинья - атмосферная активность, активность ветра.

В нашем же объяснении первопричина развития явления Эль-Ниньо - Ла-Нинья - модуляционный механизм взаимодействия волн, в результате активности которого изменяется динамика океана, а точнее волн Россби и крупномасштабных течений. Это в свою очередь приводит к изменению стадии развития явления Эль-Ниньо - Ла-Нинья, а соответственно, и температуры поверхностных вод океана и, как следствие этого, температуры воздуха над океаном и режима ветра - пассатов.

Другими словами, если в общепринятых объяснениях вариации пассатов - причина изменения стадии развития Эль-Ниньо - Ла-Нинья, то в нашем - следствие.

Считается, что существует довольно тесная корреляционная одновременная связь скорости крупномасштабных течений и скорости ветра - пассатов. Если рассматривать эту связь формально, то трудно ответить, что в этой связи является причиной, а что следствием. Обычно считается, что ветер, в данном случае пассаты, создает крупномасштабные течения. Эта точка зрения хотя и популярная, но довольно странная. Если допустить, что ветер создает крупномасштабные течения у экватора, тогда, учитывая инерционность течений (время их жизни более 10 лет), одновременная корреляционная связь крупномасштабных течений с ветром должна отсутствовать, а она вроде бы есть и, судя по всему, хорошая. Из этого можно сделать вывод, что ветер (пассаты) не создает изменения динамики вод океана и принятые объяснения формирования явления Эль-Ниньо - Ла-Нинья неверны.

alt
Циркуляция вод в вертикальной плоскости, перпендикулярной экватору, создаваемая волнами Россби:
в одной половине волны (а), в другой половине волны (б).
Циркуляция в виде линий токов представлена замкнутыми контурами со стрелками.

alt

Связь среднеквадратической (за половину года) величины скорости течений волн Россби с температурой поверхности океана.
Коэффициент корреляции 0.88.

Вместе с тем наличие высокой корреляционной связи ветров с динамикой океана хорошо согласуется с нашим объяснением формирования Эль-Ниньо - Ла-Нинья, если считать, что инерционность атмосферы невелика и задержка в реакции ветра на изменения температуры вод небольшая.

Следует отметить, что мы не одиноки в представлениях о характере связи ветра - пассатов и температуры поверхности вод экваториальной зоны океана. Так, известный американский метеоролог Дж.Бьеркнес [13] отмечал, что повышение температуры поверхности океана в восточной части экваториальной зоны Тихого океана происходит одновременно, а зачастую и опережает ослабление пассатов над центральной частью Тихого океана. Это дало основание метеорологам считать, что причиной ослабления пассатов является аномально высокая температура поверхности центральной части Тихого океана [13, 14].

Отсюда вывод: изменение ветровой активности - не причина развития Эль-Ниньо - Ла-Нинья, как рассматривается в принятых объяснениях этого явления, а его следствие. И это не противоречит нашему объяснению природы явления Эль-Ниньо - Ла-Нинья, согласно которому сначала меняется динамика вод, обусловленная взаимодействием волн, а затем изменяется температура поверхностных вод океана и еще позже (в данном случае через два месяца) - режим ветра.

* * *

Итак, можно подвести итог. В развитии явления Эль-Ниньо - Ла-Нинья активно участвуют волны Россби и крупномасштабные течения в режиме одновременной их взаимной связи. Крупномасштабные течения обуславливают положение термоклина, удаляя его от поверхности океана или приближая к нему. Волны Россби создают переменно направленную циркуляцию в вертикальной плоскости, перпендикулярной экватору. В результате активности волн происходит перемешивание по вертикали холодных глубинных вод с более теплыми поверхностными водами и, как следствие этого, на поверхности экваториальной зоны океана оказывается более холодная вода, чем за ее пределами к северу и к югу. Фактически Эль-Ниньо - Ла-Нинья - это апвеллинг-даунвеллинг, обусловленный активностью волн Россби и связанных с ними крупномасштабных течений, который развивается в обширной приэкваториальной зоне восточной части Тихого океана.

В этом едином явлении (волны-течения) изменчивость во времени и пространстве указанных параметров волн и течений обусловлена действием некоего модуляционного механизма перестройки волн, в результате активности которого волны Россби выстраиваются в последовательность волн чередующихся амплитуд, с малыми - большими - малыми амплитудами. Они приобретают модуляционную структуру с периодом один год. Иногда эти модуляции “разрушаются” и превращаются в последовательность волн с хаотически изменяющимися и в целом малыми по величине амплитудами. Пропорционально и в такт с величиной амплитуды колебаний скорости течений волн Россби изменяется скорость и направление крупномасштабных течений и, соответственно, стадия развития явления Эль-Ниньо - Ла-Нинья. В периоды, когда волны выстраиваются в стройные модуляции, развивается Ла-Нинья, при уменьшении волн в модуляциях развивается слабое Эль-Ниньо, а при разрушении модуляций - сильное Эль-Ниньо.

Таким образом, непосредственная причина развития явления Эль-Ниньо - Ла-Нинья - модуляционный механизм перестройки волн Россби и связанных с ними крупномасштабных течений. Для дальнейшего познания феномена Эль-Ниньо - Ла-Нинья необходимо более глубоко изучить механизмы формирования волн Россби и крупномасштабных течений, их взаимные связи, а также закономерности построения волн Россби в модуляции.

Литература

1. Нечволодов Л.В., Лобов А.Л., Овинова Н.В. и др. // Метеорология и гидрология. 1999. №6. С.53-65.

2. Гущина Д.Ю., Девитт Б., Петросянц М.А. // Известия АН. Физика атмосферы и океана. 2000. Т.36. №5. С.581-604.

3. Мохов И.И., Елисеев А.В., Хворостьянов Д.В. // Известия АН. Физика атмосферы и океана. 2000. Т.36. №6. С.741-751.

4. Нелепо А.Б., Калашников З.Р., Хунджуа Г.Г. Энергетика взаимодействия между океаном и атмосферой в зоне действия феномена Эль-Ниньо // Труды III конференции “Физические проблемы экологии”. М., 2002. №10. С.118-123.

5. Baturin N.G., Niiler P.P. // J. of Geophysical Research. 1997. V.102. NO. C13. P.27, 771-777, 793.

6. Halpern D., Knox R.A., Luther D.S. // J. of Physical Oceanography. 1988. V.18. P.1514-1534.

7. Бондаренко А.Л. // Водные ресурсы. 1998. Т.25. №4. С.510-512.

8. Бондаренко А.Л., Жмур В.В., Филиппов Ю.Г., Щевьев В.А. О переносе масс воды морскими и океанскими долгопериодными волнами // Морской гидрофизический журнал. Севастополь. 2004. №5. С.24-34.

9. Бондаренко А.Л., Жмур В.В. // Метеорология и гидрология. 2004. №11. С.39-52.

10. Сидоренков Н.С. Межгодовые колебания системы Атмосфера-Океан-Земля // Природа. 1999. №7. С.26 - 34.

11. Ферронский В.И. // Электронный журнал “Исследовано в России” (http://zhurnal.ape.relarn.ru). 2005. Т.8. №120. С.1207-1228.

12. Bjerknes J. // J. Phys. Oceanogr. 1972. V.2. P.212-217.

13. Gill A. // Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. 1980. V.106. P.447-462.

14. Коротаев Г.К., Михайлова Э.Н., Шапиро Н.Б. Теория экваториальных противотечений в Мировом океане. Киев, 1986.

15. Webster P.J., Palmer T.N. // Nature. 1997. V.390. P.562-564.

 

vivovoco.rsl.ru



Рейтинг публикации:

Нравится0



Комментарии (0) | Распечатать

Добавить новость в:


 

 
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Чтобы писать комментарии Вам необходимо зарегистрироваться либо войти на сайт под своим именем.





» Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации. Зарегистрируйтесь на портале чтобы оставлять комментарии
 


Новости по дням
«    Январь 2022    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31 

Погода
Яндекс.Погода


Реклама

Опрос
Уход Лукашенко




Реклама

Облако тегов
Аварии и ЧП на АЭС, Акция: Пропаганда России, Америка настоящая, Арктика и Антарктика, Блокчейн и криптовалюты, Воспитание, Высшие ценности страны, Геополитика, Импортозамещение, ИнфоФронт, Кипр и кризис Европы, Кризис Белоруссии, Кризис Британии Brexit, Кризис Европы, Кризис США, Кризис Турции, Кризис Украины, Любимая Россия, НАТО, Навальный, Новости Украины, Оружие России, Остров Крым, Правильные ленты, Россия, Сделано в России, Ситуация в Сирии, Ситуация вокруг Ирана, Скажем НЕТ Ура-пЭтриотам, Скажем НЕТ хомячей рЭволюции, Служение России, Солнце, Трагедия Фукусимы Япония, Хроника эпидемии, видео, коронавирус, новости, политика, сша, украина

Показать все теги
Реклама

Популярные
статьи



Реклама одной строкой

    Главная страница  |  Регистрация  |  Сотрудничество  |  Статистика  |  Обратная связь  |  Реклама  |  Помощь порталу
    ©2003-2020 ОКО ПЛАНЕТЫ

    Материалы предназначены только для ознакомления и обсуждения. Все права на публикации принадлежат их авторам и первоисточникам.
    Администрация сайта может не разделять мнения авторов и не несет ответственность за авторские материалы и перепечатку с других сайтов. Ресурс может содержать материалы 16+


    Map