Потенциальная предсказуемость естественных колебаний климата

Работы по исследованию потенциальной и реальной предсказуемости естественных колебаний климата на временных масштабах порядка десятилетий начались лишь в последние несколько лет, тем не менее в этой области уже получены некоторые интересные результаты. Толчком к интенсивному исследованию предсказуемости естественных колебаний климата послужило включение численных экспериментов но этому направлению в программу по сравнению климатических моделей CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project, Phase 5) (Taylor et al., 2012). Перечислим некоторые результаты, относящиеся к предсказуемости декадных колебаний климата. Согласно (Teng, Branstator, 2011) предсказуемость естественных колебаний в климатической модели CCSM3 в тропиках Тихого океана составляет примерно 3 года, если рассматривать температуру поверхности в каждой точке, а предсказуемость затем осреднять по всей рассматриваемой площади. В более северных широтах Тихого океана сигнал от начальных данных можно проследить на 6-7 лет вперед, при этом потенциальная предсказуемость связана с существованием моды изменчивости с максимумом в районе отрыва Куросио от берега Японии. Характерный период этой моды составляет около 15 лет. Аномалия теплосодержания верхнего 300-метрового слоя океана предсказуема лучше, чем температура поверхности. Механизмы, ответственные за поддержание этой моды в модели, а также наличие аналогичной моды в реальной климатической системе в работе не обсуждаются.

Аналогичная работа, посвященная анализу потенциальной предсказуемости в Северной Атлантике (Teng et al., 2011), показывает, что здесь сигнал от начальных данных сохраняется дольше, в среднем по площади примерно до Шлет, и обусловлен в основном колебаниями атлантической термохалинной циркуляции с периодом около 20 лет. Меридиональная функция тока, а также теплосодержание верхнего слоя океана предсказуемы лучше, чем температура поверхности, что говорит о том, что наличие предсказуемых естественных колебаний - проявление океанической моды.

Согласно (Kim et al., 2012), по данным моделей, участвовавших в CMIP5, существует статистически значимая потенциальная предсказуемость глобально осредненной температуры поверхности Земли на 5-8 лет, индекса ТДК на 3— 6 лет, а индекса AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation) на 4-7 лет. Это результаты, усредненные по всем моделям, предоставившим соответствующие данные. Данные (Branstator et al., 2012) показывают, что в отдельных районах, прежде всего в Северной Атлантике, потенциальная предсказуемость температуры поверхности сохраняется на временном интервале, превышающем 15 лет. Конкретные районы наибольшей предсказуемости, а также ее временной предел заметно различаются от модели к модели. При этом многие модели реалистично воспроизводят наблюдаемую дисперсию 5-летней средней температуры на севере Тихого океана и Атлантики.

Предсказуемость естественных колебаний в климатической системе напрямую связана с наличием либо океанских мод, либо мод в совместной системе «атмосфера - океан», с характерным временем порядка десятков лет. Тогда закономерно возникает вопрос о механизмах, отвечающих за поддержание таких мод, а также о том, насколько близки модельные моды аналогичным процессам, происходящим в реальной климатической системе. Ниже приведено описание механизмов естественных колебаний климата, связанных с ТДК и АМО.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >