大气与海洋之间的相互作用在能量重新分配方面起着至关重要的作用,从而维持气候系统的能量平衡。在本文中,我们研究了大气和海洋热量输送变化之间的补偿。受先前主要使用数值气候模型的研究启发,使用再分析数据集研究了这种所谓的 Bjerknes 补偿。我们发现大气能量输送 (AMET) 和海洋能量输送 (OMET) 变化在再分析数据集中通常具有很好的一致性。通过多个再分析产品,我们发现从年际到十年的时间尺度,Bjerknes 补偿存在于北半球从 40°N 到 70°N 的几乎所有纬度。补偿率在不同时间尺度的不同纬度达到峰值,但它们总是位于亚热带和亚极地地区。与一些数值气候模型实验不同,这些实验将补偿归因于瞬态涡流输送对数十年时间尺度上的 OMET 变化的响应,我们发现平均流对 OMET 变化的响应导致了 Bjerknes 补偿,从而导致冬季中纬度地区 Ferrel 环流在数十年时间尺度上的移动。该环流本身由涡流动量通量驱动。海洋对 AMET 变化的响应主要是风驱动的。在夏季,几乎没有任何补偿,所提出的机制不适用。鉴于历史记录较短,我们无法确定是海洋驱动大气变化还是相反。
英国埃克塞特市埃克塞特市2大都会办公室哈德利中心,英国沃灵福德,英国沃灵福德,英国沃灵福德3英国利兹大学,英国利兹大学4国际应用系统分析研究所(IIASA),奥地利Laxenburg,奥地利5 Norce Norce Norwegian Norwegian Research Center,BJERKNES研究中心,BJERKNES研究中心,BJERMIAN KNES研究中心,贝格尼,贝格尼,伯格尼,埃克斯特里,埃克斯特里,科学,科学,科学,科学,,科学,,科学,,,科学,科学,,科学,,,,,科学,科学,,,,科学,科学,,,,,科学,科学,,,,,科学,科学,,,,,科学,科学,,,,科学,科学,,,科学,科学,,科学,布里斯托尔大学,布里斯托尔,英国
Massimo Migliorini LINKS,意大利都灵 Jenny Sjåstad Hagen Jadranka Mihaljevi ć 黑山水文气象学和地震学研究所,黑山波德戈里察 Jaroslav Mysiak 风险评估和适应策略 (RAAS), CCMC@Ca' Foscari 欧洲-地中海气候变化中心,Ca' Foscari 威尼斯大学,意大利威尼斯 Jean-Louis Rossi 科西嘉大学,法国科尔特 Alexander Siegmund 德国海德堡教育大学地理系 Khachatur Meliksetian亚美尼亚国家科学院地质科学研究所,亚美尼亚埃里温, Debarati Guha Sapir 灾害流行病学研究中心 (CRED),鲁汶天主教大学公共卫生学院,比利时布鲁塞尔
东太平洋:东太平洋驱动器上的不同云 - 放射反馈不同,厄尔尼诺尼诺般的变暖大小。这是模型中预计TPSW的不确定性的主要来源,尤其是在远东赤道太平洋中。中太平洋:中部太平洋上的不同负云 - 放射反馈,再加上海洋 - 大气相互作用,包括风蒸发 - SST(WES)(WES)反馈和BJERKNES的反馈,决定了西太平洋的不同变暖。大多数模型低估了这种负面反馈,从而导致西太平洋的预测比多模型平均水平更强。
摘要观察到的厄尔尼诺 - 南部振荡(ENSO)在数十年之间具有高ENSO振幅和更加东部太平洋(EP)的ElNiño事件,并且数十年来,ENSO振幅较低,主要是弱ElNiño事件。基于使用CESM1模型的实验,ENSO可能会在温暖的气候 + 3.7 K温暖的气候下锁定到极端的EP ElNiñoDonive状态中,而在-4.0 K凉爽的气候中,ENSO可能会将ENSO锁定到弱的ElNiñoDomindom -domined状态下。通过全球变暖的ENSO的状态转移可以通过在东部赤道太平洋上最强的变暖的位置和振幅来解释,这会扩大BJERKNES的反馈,并允许向南迁移到Intropical Acctgence Crockence区域,这是对位置的赤道,这是极端的Ep Ep ElNiñños的前提。根据这些结果,我们讨论了ENSO的状态在多大程度上可能是气候系统中的小费元素。
大西洋尼诺现象表现出与太平洋中更强的厄尔尼诺 - 南方振荡1,2(enso)的相似之处。东部赤道大西洋异常温暖,表面贸易风光放松,降雨在正大西洋尼诺尼诺3 - 6个事件中偏向赤道。赤道冷舌中的海面温度(SST)异常可以达到1.5°C,当事件达到峰值时,在北方夏季,热跃层(20°C等温线)的深度异常可能会超过30 m。在负面事件中发现相反的条件。耦合的海洋 - 大气相互作用 - BJERKNES呈阳性和延迟的负反馈 - 与太平洋中的反馈相似,可以解释大多数大西洋Niño的可变性,但其他机制可以对赤道SST异常造成重大贡献。大西洋尼诺尼诺对气候8 - 10和热带大西洋地区的海洋生物地球化学11,12在ENSO 13 - 17和热带气候18 - 21中具有重要影响。最近的研究表明,在过去的几十年中22 - 24年,大西洋尼诺变异性的变化较弱。东部地球大西洋SST变异性的变化归因于BJERKNES反馈23(BF)弱化的综合作用和增加的热通量阻尼23、24以及与cli-Menate Change相关的盆地范围内变暖22。这些研究使用观察和重新分析数据集研究历史时期SST变异性的变化。对耦合模型比较项目(CMIP)预测的广泛分析表明,在全球变暖下,ENSO事件将变得更强大,但存在大型不确定性25 - 30。在热带大西洋第31-34页中的大型气候模型偏见劝阻气候社区对该地区的气候变化进行了类似的深入评估,预计在模拟的大西洋大道上的多变量和他们的影响下,预计较大的不确定性弱势群体的较大不确定性也是如此。虽然已经确定了未来全球变暖下的大西洋尼罗尼诺电信的稳健转变和削弱21、35,但在当地降雨反应中存在大型不确定性
1。介绍和早期职业本文纪念了Joost Alois Businger 1在他100周年纪念日的科学生涯。如果您要求他的同事和朋友用一句话描述Joost Businger,他们会说他“谦虚”。尽管有谦虚的态度,但许多人还是重新获得了他的作品的意义,其中包括1978年美国气象学会(AMS)半个世纪奖,2003年欧洲地球科学联盟(EGU)Vilhelm Bjerknes奖章,以及他作为AMS荣誉成员的指定。他当选为国家工程学院,是AMS和美国科学发展协会(AAAS)的会员。当恭喜这些荣誉之一时,Joost曾经回答:“我很幸运,在如此年轻的时候,我决定对气象感兴趣,并且与我在一起。它使我年轻”(图1)。Joost于1924年3月29日出生于荷兰的哈勒姆。2他的祖父是瑞士移民,他将瑞士公民授予约斯特。他的父亲Leopold Alois Businger是一位敬业的艺术家(画家),在业余时间从事牙科工作。他的母亲Helena Schimpf Businger是Joost和他的弟弟Peter的歌手和家庭主妇。当Joost大约10岁时,三月份的一个非常温暖的日子激发了他对天气的终生兴趣。第二次世界大战于1940年爆发并对天气的预测被分类时,他保留了战争的最后几年的天气记录,并根据过去的类似序列进行了预测(图2)。他告诉我:“有时候我的预测是正确的,我给邻居留下了深刻的印象。” 3
1国际气候与环境科学中心,大气物理研究所,中国科学院,北京,北京,100029,中国2,中国2号地理与环境科学系,读书大学,雷丁大学,RG6 6AB,英国3号,英国3号,耶鲁大学,纽黑文,纽黑文,New Haven,New Haven,ct 06511,美国4个州钥匙实验室,用于综合氛围,并进行杂种综合氛围。中国科学院物理学,北京,100029,中国5大气,气候和地球科学司,西北地区西北国家实验室,华盛顿州里奇兰市99354,美国6 Norce Norce Norwegian Research Center和Bjerknes Center for Bergen Center for Bergen,伯格宾,伯格尼,5838,Norway Norway Nerway Centerniquiquiquiquiquiquique,Dequiquiquique te Recuouse te re use ter te uooter te ter te ter ter te uooter, Météo-France,CNRS,Toulouse,31000,法国8瑞典气象与水文研究所(SMHI)(SMHI),Norrköping,60176,瑞典9 Karen Clark&Company,波士顿,马萨诸塞州波士顿,马萨诸塞州02116,美国10号,美国科学和技术学院,诺维利亚科学和技术部,Norwem and Ecosement and Ecosement and Ecomention and 7419。隆德大学,隆德,22362,瑞典12气候和全球动力学实验室,国家大气研究中心,博尔德,CO 80305,美国
1气候与环境物理学,瑞士伯恩大学物理研究所2 Oeschger气候变化研究中心,伯恩大学,瑞士大学3 Woods Hole Oceanographics Institution,美国马萨诸塞州伍兹霍尔,美国4个大气,海洋和行星物理学,牛津大学,牛津大学牛津大学牛津大学牛津大学的牛津大学,牛津大学牛津大学,牛津大学,牛津大学,牛津大学,牛津大学,牛津大学,牛津大学,牛津大学,牛津大学,牛津大学,牛津大学,牛津大学,牛津大学,牛津大学,牛津大学,牛津大学,牛津大学5个。超级计算中心,西班牙巴塞罗那7 LMD-IPSL,CNRS,Ecole NormaleSupérieure / PSL,SorbonneUniversité,Ecole Polytechnique,Paris,France,8 Max Planck气象学研究所 11 Faculty of Environment, Science and Economy, University of Exeter, Exeter, UK 12 Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology, Yokohama, Japan 13 NASA Goddard Institute for Space Studies, New York, NY, USA 14 Applied Physics and Applied Mathematics, Columbia University, New York, NY, USA 15 GEOMAR Helmholtz Centre for Ocean Research Kiel, Kiel, Germany 16 CICERO Center for International Climate Research,奥斯陆,挪威17诺斯挪威研究中心和BJERKNES气候研究中心,挪威卑尔根,挪威18号牛津电子研究中心,工程科学系,牛津大学,牛津大学,英国牛津大学