Отклик атмосферной циркуляции на аномалии температуры поверхности океана в средних широтах
Мы уже говорили выше, что в средних широтах при разумных аномалиях температуры поверхности океана (АТПО) источник нагревания - мелкий и отклик на АТПО должен быть локальным. Кажется вполне разумным предположить, что зимой при сильно развитой атмосферной циркуляции относительный вклад АТПО в аномалии зимней циркуляции должен быть минимальным. Довольно вероятным представляется следующий процесс: зимой атмосфера создает АТПО в средних широтах, которые в последующие сезоны создают аномалии циркуляции (особенно в промежуточные сезоны, когда амплитуды квази- стационарных термических волн минимальны). Тем не менее вопрос об оптимальных распределениях АТПО в зимний период с точки зрения обратного влияния на циркуляцию атмосферы также представляется весьма интересным.
В работе (Дымников, Филин, 1985) для целей изучения оптимальных связей между АТПО и циркуляцией атмосферы был предложен метод сингулярного разложения ковариационной матрицы двух исходных полей ^УЭ-метод). Этот метод (детали изложены в главе 6 данной монографии) впоследствии стал чрезвычайно популярным при исследовании различного рода проблем в метеорологии. В указанной работе на базе данных ПГЭП проанализированы оптимальные связи между АТПО в средних широтах и источниками нагревания в атмосфере и продемонстрирована нелокальность этих связей. Наиболее интересным представляется факт, что дипольное распределение АТПО связано с источниками, возникающими в шторм-треке. Поскольку дипольное распределение АТПО создает добавочный меридиональный градиент температуры, этот результат наводит на мысль, что обратное влияние АТПО на развитие баро- клинной неустойчивости в районах формирования циклогенеза также может иметь место. Эта проблема детально исследована в работе (ВгаузЬауу Ш а1., 2008), в которой показано, что такой эффект действительно имеет место (численные эксперименты были выполнены с моделью общей циркуляции атмосферы над аква-планегой).
Если кратко суммировать большинство результатов многочисленных исследований отклика атмосферной циркуляции на АТПО в средних широтах на внутрисезонных и межгодовых временных масштабах, то можно сделать следующий вывод. Во-первых, значимого отклика на АТПО в зимней циркуляции атмосферы нет. Во-вторых, между АТПО и откликом, как правило, существует отрицательная обратная связь (динамика компенсирует локальный источник, т.е. анализ с линеаризованным уравнением притока тепла законен). Тем не менее часть моделей общей циркуляции при определенных конфигурациях АТПО показывала наличие положительной обратной связи. Приводила ли эта связь к возбуждению колебаний - неясно. Можно также с уверенностью сказать, что проблема взаимодействия атмосферы и океана в средних широтах в режиме годового хода до сих пор остается открытой.
