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北大西洋涛动,热带大西洋上层海洋环流的十年主导者

 

 

北大西洋涛动(NAO)作为一种重要的气候现象,描述了冰岛低压和亚速尔高压之间的气压差变化,对全球气候系统有着重要的影响。当冰岛低压强且亚速尔高压强时,我们就说NAO处于正相;反之,则为负相。

NAO就像一个巨大的开关,控制着北大西洋的气候。当NAO处于正相时,西欧地区往往温暖湿润,而北美东部则寒冷干燥。反之,当NAO处于负相时,情况则相反。NAO不仅影响天气,还影响海洋环流。它能改变北大西洋洋流的强度和方向,进而影响全球气候。例如,NAO可以影响热带大西洋的海温,进而影响厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)现象。

NAO的变化会对我们的生活产生深远影响。例如,正相的NAO可能导致欧洲冬季更加温和,而负相的NAO则可能导致极端天气事件的发生,如暴雪、干旱等。

一项新的研究,探讨了北大西洋涛动(NAO )对上亚热带-热带大西洋年代际变率的影响,该研究重点关注2006年至2022 年期间,并利用Argo观测数据评估NAO对亚热带-热带大西洋温跃层内潜在涡度( PV )屏障的影响。

研究对NAO负阶段(2009-2010 年)与NAO正阶段(2014-2019年)进行了比较,在NAO正相位期间,北大西洋副热带高压和东北贸易活动加强​​​。在正NAO阶段,东北部热带大西洋的PV屏障变得更强,导致沿西部边界的温跃层向赤道方向的速度增加,而内部的速度降低。

研究结果表明,NAO对亚热带-热带大西洋上部海洋条件的十年变化有显著影响。NAO正相位与更强的信风、更明显的北大西洋亚热带高压以及潜在涡度屏障的变化有关。​​​正NAO相位增强了东北部热带大西洋的势涡屏障,进而影响了海洋温跃层的流动模式。这在西部边界产生了更强的赤道流,并改变了温跃层水的分布。在正北大西洋涛动阶段,信风增强,导致温跃层水的俯冲增加,赤道暗流增强。这些变化对海洋通风以及热量和营养物质的分布具有重要影响。

 

参考文献:M. Roch, P. Brandt, S. Schmidtko, F. P. Tuchen,Impact of the North Atlantic Oscillation on the Decadal Variability of the Upper Subtropical-Tropical Atlantic OceanJGR Oceansdoi.org/10.1029/2023JC020614

 

一、北大西洋涛动(NAO)与厄尔尼诺现象有什么关系?​​

北大西洋涛动 (NAO) 和厄尔尼诺-南方涛动 (ENSO) 是地球上最重要的两种气候变化模式。虽然它们发生在不同的海洋盆地,但它们的相互作用会对全球天气模式产生深远影响。

NAO 和 ENSO 之间的关系复杂且多面。多项研究表明,这两种现象可以通过多种方式相互影响。

  • 遥相关: NAO 和 ENSO 通过大气遥相关相互关联。其中一个的变化会影响大气模式,进而影响另一个。例如,在正 NAO 阶段,北大西洋上空的西风通常会增强,这会影响太平洋上空的大气模式并影响 ENSO 的发展。
  • 调节厄尔尼诺-南方涛动 (ENSO) 影响: NAO 可以调节厄尔尼诺-南方涛动 (ENSO) 对区域气候的影响。例如,正 NAO 和暖厄尔尼诺-南方涛动 (ENSO) 事件的综合影响可能导致某些地区出现更多极端天气事件,如西欧降水增加。
  • 不同类型的 ENSO:研究表明,ENSO 事件有多种类型(例如,中太平洋和东太平洋),而 NAO 与这些不同类型的 ENSO 事件之间的相互作用可能不同。例如,NAO 与中太平洋 ENSO 事件之间的关系可能与 NAO 与东太平洋 ENSO 事件之间的关系不同。
  • 时间滞后: NAO 和 ENSO 之间的关系也可能涉及时间滞后,这意味着一种现象的变化可能不会立即影响另一种现象。一个系统对另一个系统变化的响应可能会有延迟 。

总之,虽然 NAO 和 ENSO 之间关系的确切性质可能因具体条件和时间尺度而异,但很明显,这两种现象是相互联系的,可以以显著的方式相互影响。

 

二、大西洋涛动的负相和正相之间的主要区别是什么?

北大西洋涛动( NAO)有两个主要阶段:正阶段和负阶段。这两个阶段由冰岛低压和亚速尔高压之间的海平面气压差决定。

1、正NAO阶段:在正NAO阶段,冰岛低压和亚速尔群岛高压之间的气压差高于平均水平。​此阶段与北大西洋更强的西风有关,导致北欧的冬季更加温和潮湿,地中海的气候更加寒冷干燥。​​​​风暴路径向北移动,导致北欧风暴和降雨增加。​​​增强的信风和更强的亚热带高压导致温跃层水俯冲增强和赤道潜流输送增强。

2、负NAO阶段:在负NAO阶段,冰岛低压和亚速尔群岛高压之间的气压差低于平均水平。​此阶段通常会给北欧带来更寒冷的冬季,给地中海地区带来更温和、潮湿的冬季。风暴路径向南移动,导致北欧风暴减弱,但南欧和地中海风暴增强。​​​​​信风减弱,亚热带高压不明显,导致温跃层水俯冲减少,赤道潜流减弱。​​​

综上所述,正NAO阶段的特点是气压差较大,会推动西风增强,使风暴路径向北移动;而负NAO阶段的特点是气压差减小,导致北欧冬季更冷,风暴模式改变。这些变化对天气、气候和海洋条件有重大影响。

 

三、思考

NAO 如何影响热带大西洋内的不同区域(例如东部与西部盆地)?除了温跃层之外,NAO 如何影响更深的海洋层和整体经向翻转环流?NAO 对热带大西洋的影响在特定季节是否更为明显,还是全年都存在这种现象?

NAO 和热带大西洋之间是否存在任何可以放大或减弱其影响的反馈机制?大气遥相关,例如太平洋年代际涛动 (PDO) 或北极涛动,如何与 NAO 相互作用从而影响热带大西洋?海洋-大气耦合过程在调节 NAO 对热带大西洋的影响方面起着什么作用,以及这些过程在不同时间尺度上如何变化?

NAO 引起的热带大西洋变化如何影响周边地区飓风或干旱等极端天气事件的发生和强度?气候变化(包括气温升高和降水模式改变)将如何影响北美航海天文台与热带大西洋的关系?我们能否在更好地了解 NAO 作用的基础上提高预测热带大西洋十年变化的能力?

 

这些有趣的问题旨在激发你的思考,助你更深入地理解,希望能为你带来新的启示和帮助~~~

 

 

 

 


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