| 1 |
1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. |
Климатические последствия Эль-Ниньо в условиях меняющегося климата |
| Результаты этапа: Посредством регрессионного анализа определены аномалии температуры воздуха и осадков на Земном шаре для зимнего и летнего сезонов, возникающие как отклик на каноническое и Модоки Эль-Ниньо.
С использованием индекса циркуляции Петросянца Гущиной (циркуляции скорости зонального ветра вдоль круга широты) определены характеристики интенсивности и распространения отклика крупномасштабного зонального переноса в Северном и Южном полушариях на два типа Эль-Ниньо. Показано, что структура отклика зонального переноса идентична для двух типов Эль-Ниньо, однако интенсивность отклика существенно выше в условиях Эль-Ниньо Модоки.
Для выявления причин формирования различий в аномалиях температуры воздуха и осадков, наблюдающихся при двух типах Эль-Ниньо проанализирована циркуляция в центрах действия атмосферы и областях интенсивной циклонической деятельности. Показано, что отклик региональной циркуляции на Эль-Ниньо Модоки возникает раньше, чем на каноническое Эль-Ниньо, что обусловлено локализацией данного типа Эль-Ниньо в центре Тихого оеана, в районе активного развития процессов глубокой конвекции. Интенсивность отклика циркуляции в центрах действия атмосферы выше в Южном полушарии при Эль-Ниньо Модоки и сопоставима для двух типов Эль-Ниньо в Северном.
Проведена валидация моделей проекта CMIP5 с точки зрения воспроизведения аномалий в океане и атмосфере в период двух типов Эль-Ниньо.
Определены аномалии температуры воздуха и осадков на Земном шаре для всех сезонов года, определены районы в пределах территории Российской Федерации, где наблюдался максимальный отклик на каноническое и Модоки Эль-Ниньо, выявлены бассейны рек, расположенные в соответствующих районах аномалий и проведено сопоставление экстремальных гидрологических событий на данных реках с аномалиями погоды, возникающими как отклик на Эль-Ниньо.
|
| 2 |
1 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. |
Климатические и гидрологические последствия Эль-Ниньо в условиях меняющегося климата |
| Результаты этапа: Проведен анализ структуры вертикальной циркуляции во всей тропической зоне в период Эль-Ниньо. Выявлены существенные различия в ячейках Уокера и Хэдли, формирующихся при центрально-тихоокеанском и восточно-тихоокеанском Эль-Ниньо. Наиболее ярко различия между двумя типами Эль-Ниньо в структуре ячеек Уокера и Хэдли проявляются в Тихоокеанском регионе, на севере и западе Индийского океана, на востоке Африки, в районе Южной Америки и Карибского бассейна.
Исследована роль колебаний Маддена-Джулиана (MJO) и волн Россби в инициации Эль-Ниньо в более теплом климате. На первом этапе оценена способность 23 климатических моделей, входящих в проект CMIP5, воспроизводить колебания Маддена-Джулиана и экваториальные волны Россби, а также их связи с Эль-Ниньо в настоящем климате.
На основании модельных экспериментов показано, что волны Россби оказываются более надёжным предиктором Эль-Ниньо в будущем климате, а прогностическая значимость MJO снижается.
Исследовано изменение структуры отклика атмосферной циркуляции на Эль-Ниньо, в условиях потепления климата по данным эксперимента RCP8.5 в моделях GFDL-ESM2M и INM-CM4. Согласно результатам моделирования, на фоне общего потепления интенсивность воздействия Эль-Ниньо на атмосферную циркуляцию существенно ослабеет. Уменьшится не только теснота корреляционных связей, но и временной интервал, в течение которого наблюдается статистически значимый отклик.
Определены изменения основных параметров тропических циклонов (ТЦ): количества, времени начала, окончания и продолжительности сезона ТЦ, а также координат их зарождения и угасания. Наиболее яркие результаты получены для Южного Тихого океана и Атлантики. Эти два региона характеризуются противоположными трендами характеристик ТЦ: на юге Тихого океана в годы канонического Эль-Ниньо увеличиваются общее число ТЦ, время существования наиболее сильных циклонов и продолжительность сезона возникновения ТЦ. Для Эль-Ниньо Модоки характерно уменьшение значений указанных характеристик
Для оценки возможного влияния цикла ЭНЮК на гидрологические события определены случаи аномальных гидрологических событий (повышенные и низкие расходы) в годы канонического и Модоки Эль-Ниньо для рек Камчатки, Амура, Селенги и Дона. Проведена дифференциация по сезонам. Для всех случаев гидрологических аномалий построены карты аномалий температуры воздуха и осадков, а также аномалий атмосферной циркуляции в бассейнах исследуемых рек и прилегающих областях.
|
| 3 |
1 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. |
Особенности удаленного отклика на Эль-Ниньо в теплых климатах прошлого и будущего |
| Результаты этапа: Проведено исследование характеристик двух типов Эль-Ниньо в условиях потепления климата XXI века. Показано, что модельные оценки существенно различаются:
- при наиболее интенсивном потеплении повторяемость ЦТ Эль-Ниньо по оценкам большинства моделей возрастает, а повторяемость ВТ Эль-Ниньо меняется незначительно;
- соотношение между количеством случаев ВТ и ЦТ Эль-Ниньо зависит от интенсивности радиационного форсинга: по наиболее «слабому» сценарию доля ЦТ Эль-Ниньо в общем количестве случаев Эль-Ниньо сокращается, а при наиболее интенсивном потеплении – возрастает;
- аномалии, связанные с ЦТ Эль-Ниньо, усиливаются в ответ на увеличение глобального потепления, интенсивность аномалий при ВТ Эль-Ниньо не имеет ярко выраженной зависимости от изменения радиационного форсинга
Исследовано воспроизведение механизма генерации двух типов Эль-Ниньо с учетом вклада атмосферных возмущений внутрисезонного масштаба (MJO и волн Россби) в моделях проекта CMIP5. Особое внимание уделено воспроизведению двух типов Эль-Ниньо, характеристик MJO и волн Россби и взаимосвязей между атмосферными возмущениями и ЭНЮК. Показано, что существует значительный разброс между моделями, однако 5 моделей способны воспроизводить данный механизм генерации.
По данным моделей CMIP5 исследованы аномалии циркуляции в ячейке Уокера для условий центрально-тихоокеанского и восточно-тихоокеанского Эль-Ниньо в контрольном эксперименте (piControl) и в различных сценариях потепления климата в XXI веке (группа сценариев RCP). В условиях потепления климата наиболее заметные аномалии в вертикальной ячейке Уокера в период ЦТ и ВТ Эль-Ниньо формируются в промежуточных по «жесткости» сценариях RCP 4.5 и RCP 6.0. Они выражены в заметном усилении аномального подъема воздуха над районами локализации аномалий ТПО для каждого из типов Эль-Ниньо. Это соответствует еще большему, чем в современном климате, ослаблению ячейки Уокера в период положительной фазы ЭНЮК.
Продолжено исследование влияния двух типов Эль-Ниньо на характеристики тропических циклонов (ТЦ) с использованием различных баз данных. Подтверждены существенные различия в интенсивности тропического циклогенеза в период ЦТ и ВТ Эль-Ниньо в различных регионах зарождения ТЦ. Показано, что в годы ЦТ Эль-Ниньо усиливается деятельность тропических циклонов на северо-западе Тихого океана и в Атлантике, при ВТ Эль-Ниньо – на северо-востоке Тихого океана в год до кульминации явления.
Определены гидрологические аномалии на реках Камчатки, которые могут являться откликом на явления Эль-Ниньо и Ла-Ниньа. Эль-Ниньо восточного типа сопровождается отрицательными аномалиями температуры зимой, что приводит к низким расходам в этот период на всех реках Камчатки, положительными аномалиями температуры и отрицательными аномалиями осадков летом, что приводит к усилению испарения и низким расходам. Центральное Эль-Ниньо сопровождается положительными аномалиями температуры и осадков весной и увеличением расходов на 4 реках Камчатки. Ла-Ниньа восточного типа приводит к отрицательным аномалиям осадков на Камчатке и аномально низким расходам воды в осенний период. Ла-Ниньа центрального типа сопровождается уменьшением весенних осадков на Камчатке и соответствующим минимумов расходов. |
