Асимметрия внутритропической зоны конвергенции

Существует ряд объяснений асимметрии внутритропической зоны конвергенции (ВЗК), известной среди моряков как «холодные зоны».

Асимметричное распределение континентов

Ожидается, что ITCZ будет перекрывать географический экватор в соответствии с симметричным солнечным излучением . ^[1] Однако ITCZ в основном постоянна в северном полушарии и в восточной части Тихого океана и Атлантического океана. ^[2]^[3] Первоначально это объяснялось асимметричным распределением континентов. Однако распределение суши и океана в Индийском океане сильно асимметрично, однако ITCZ перемещается туда и обратно между южным и северным полушариями. ^[4] Континенты окружают Индийский океан , и преобладают муссоны . Где термоклин глубже, указывает на более слабое взаимодействие между атмосферой и океаном. Из-за относительно небольшого масштаба и глубокого термоклина в Индийском океане будет меньше асимметричных эффектов. В средних широтах Тихого и Атлантического океанов из-за крупномасштабной восточной ветровой системы и границ западных континентов термоклин определенно мельче в восточной части. Таким образом, асимметрия очевидна в восточной части Тихого океана и Атлантического океана. Океанографы и метеорологи признают два фактора : взаимодействие океана и атмосферы и геометрия континентов. ^[5]

Асимметричное распределение SST

Согласно наблюдениям, температура поверхности моря (SST) ITCZ в Северном полушарии выше, чем на той же широте в Южном полушарии. Асимметрия ITCZ вызвана асимметричным распределением SST, что было подтверждено моделью общей циркуляции (GCM). ^[6]

Механизм Ветер-Испарение-SST

Более того, поскольку градиент SST кросс-экватору (CESG) направлен на юг, возникает ветер кросс-экватору на север, который замедляет пассаты к северу от экватора и ускоряет те, что к югу от экватора из-за силы Кориолиса . Таким образом, испарение северных тропиков ослабевает, тем самым слегка охлаждая северный тропический SST . И наоборот, SST южной части к экватору значительно уменьшается. Поэтому SST северных тропиков намного выше и выше, чем южных тропиков, что увеличивает CESG. В результате эта положительная обратная связь, которая определяется как Ветер-Испарение-SST (WES), усилит этот процесс. ^[7]

Объяснение асимметричного распределения SST

Таким образом, WES удерживает ITCZ севернее экватора. И предпосылкой WES является асимметричное распределение SST, и WES также усиливает этот процесс. Согласно наблюдению за экваториальным апвеллингом и очевидной асимметрией ITCZ в Тихом океане и Атлантике, делается вывод, что именно экваториальный апвеллинг препятствует созданию ITCZ на экваторе. ^[8] Чтобы объяснить это просто, апвеллинг выносит холодную воду на поверхность, что охлаждает вышележащую атмосферу и делает ее стабильной из-за относительно высокой плотности воздуха из-за низкой температуры. Таким образом, эта область экватора отличается по сравнению с сильной вертикальной конвекцией и обильными осадками ITCZ. В результате SST является широтно асимметричным. ^[1]

Ссылки

^ ab Xie, SP ; Carton, JA (2004). "Изменчивость тропической Атлантики: закономерности, механизмы и воздействия" (PDF) . Геофизическая монография . AGU.
^ Хастенрат, С. (1991). Динамика климата тропиков. Springer. ISBN 9780792312130. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )
^ Митчелл, TP и Дж. М. Уоллес. (1992). «Годовой цикл экваториальной конвекции и температуры поверхности моря» (PDF) . J. Clim., 5, 1140-1156.
^ Се, Шан-Пин . «Что удерживает ITCZ к северу от экватора? Промежуточный обзор».
^ Филандер, СГХ; Гу, Д.; Ламберт, Г.; Ли, Т.; Халперн, Д.; Лау, Н.-К.; Пакановски, Р.К. (1995). "почему Итц в основном находится к северу от экватора" (PDF) . Журнал климата, т. 9, выпуск 12, стр. 2958-2972.
^ Филандер, СГХ и др., 1996, Роль слоистых облаков низкого уровня в поддержании ITCZ преимущественно к северу от экватора. J. Clim., 9, 2958-2972.
^ Xie, S.-P. & SGH Philander (1994). «Совместная модель океана и атмосферы, имеющая отношение к ITCZ в восточной части Тихого океана». Tellus A. 46 ( 4): 340–350 . doi :10.1034/j.1600-0870.1994.t01-1-00001.x.
^ Пайк, А.С. (1971). «зона внутритропической конвергенции, изученная с помощью модели взаимодействия атмосферы и океана» (PDF) . Mon.Wea.Rev.,99,469-477.

[variability-1] Xie, SP ; Carton, JA (2004). "Изменчивость тропической Атлантики: закономерности, механизмы и воздействия" (PDF) . Геофизическая монография . AGU.

[2] Хастенрат, С. (1991). Динамика климата тропиков. Springer. ISBN 9780792312130. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )

[3] Митчелл, TP и Дж. М. Уоллес. (1992). «Годовой цикл экваториальной конвекции и температуры поверхности моря» (PDF) . J. Clim., 5, 1140-1156.

[4] Се, Шан-Пин . «Что удерживает ITCZ к северу от экватора? Промежуточный обзор».

[5] Филандер, СГХ; Гу, Д.; Ламберт, Г.; Ли, Т.; Халперн, Д.; Лау, Н.-К.; Пакановски, Р.К. (1995). "почему Итц в основном находится к северу от экватора" (PDF) . Журнал климата, т. 9, выпуск 12, стр. 2958-2972.

[6] Филандер, СГХ и др., 1996, Роль слоистых облаков низкого уровня в поддержании ITCZ преимущественно к северу от экватора. J. Clim., 9, 2958-2972.

[7] Xie, S.-P. & SGH Philander (1994). «Совместная модель океана и атмосферы, имеющая отношение к ITCZ в восточной части Тихого океана». Tellus A. 46 ( 4): 340–350 . doi :10.1034/j.1600-0870.1994.t01-1-00001.x.

[8] Пайк, А.С. (1971). «зона внутритропической конвергенции, изученная с помощью модели взаимодействия атмосферы и океана» (PDF) . Mon.Wea.Rev.,99,469-477.