El Niño ve La Niña olaylarının süresini etkileyen faktörler

El Niño ve La Niña olaylarının süresini etkileyen faktörler

El Niño ve La Niña olaylarının süresini etkileyen faktörleri belirlemek için, önce Niño-3.4 indeksinin 1- ve 2 yıllık olaylar arasındaki zamansal gelişimini karşılaştırıyoruz ( Şekil 2 ). 1900-2017 arasındaki HadISST veri setine göre, El Niño olaylarının yaklaşık üçte ikisi bir yıl sonra sona ererken (17 olay;% 65), El Niño olaylarının geri kalan üçte biri iki yıl veya daha uzun sürer (9 olay; 35 %). Öte yandan, 1 yıl sonra sona eren ve 2 yıl veya daha uzun süren karşılaştırılabilir sayıda La Niña olayı vardır [13 ve 10 olay (sırasıyla% 57 ve% 43)]. 2 yıllık La Niña'nın 2 yıllık El Niño'dan daha yüksek olan bölümü, daha önce bildirilen El Niño ve La Niña süresindeki genel asimetri ile tutarlıdır ( Kessler 2002 ; Larkin ve Harrison 2002 ;McPhaden ve Zhang 2009 ; Ohba ve Ueda 2009 ; Okumura ve Deser 2010 ; Wu vd. 2010). Niño-3.4 endeksinin bileşik zaman serileri, 1 yıllık El Niño'nun birkaç ay önce gelişme eğiliminde olduğunu ve 2 yıllık El Niño'dan daha büyük tepe genliği gösterdiğini gösteriyor. Bileşik Niño-3.4 indeksi ayrıca, 1 yıllık El Niño'nun başlangıcından önceki 2 yıllık El Niño'dan önceki kuzey kış-ilkbahar döneminde önemli ölçüde daha sıcak bir koşul gösterir. Önceki çalışmalarla tutarlı olarak, bileşik analiz, 2 yıllık La Niña'nın önceki yılda daha güçlü bir sıcak olaydan önce gelme eğiliminde olduğunu ve 1 yıllık La Niña'dan daha büyük bir tepe genliğine sahip olduğunu gösteriyor. Tepe genliği ile süre arasındaki ilişkinin El Niño ve La Niña arasında asimetrik olduğuna dikkat edin. 2 yıllık La Niña da ortalama olarak 1 yıllık La Niña'dan biraz sonra gelişmeye başlar, ancak fark istatistiksel olarak önemli değildir. Olgunluk döneminden sonra,

Niño-3.4 endeksinin (° C) , (solda) 1- ve (orta) 2-yıl (üst), (alt orta) El Niño ve (alt orta) için Haziran -1'den Haziran + 2'ye kadar örtüşen zaman serileri , (alt) La Niña olayları, 1900-2017 arasındaki HadISST ve CESM1 kontrol simülasyonuna dayanmaktadır. Bireysel ve bileşik olaylar için zaman serileri, sırasıyla ince gri ve kalın renkli eğrilerle gösterilir. Olayların sayısı, her panelin sol üst köşesinde gösterilir. Ayrıca sol ve orta sütunlarda bileşik zaman serilerinin bir karşılaştırması da (sağda) gösterilmiştir. Gri gölgeleme, iki kompozit arasındaki farkın, sırasıyla HadISST veya CESM1 için% 80 veya% 98 güven düzeyinde istatistiksel olarak anlamlı olduğu yeri gösterir.

Gözlemlenen El Niño ve La Niña'nın zamansal evrimi, CESM1 kontrol simülasyonunda iyi bir şekilde yeniden üretilmiştir ( Şekil 2). CESM1, 1 ila 2 yıllık El Niño ve La Niña olaylarının oranlarını gözlemlerle karşılaştırılabilir şekilde simüle eder (% 62:% 38 ve% 48:% 52). Niño-3.4 endeksinin bileşik zaman serileri, önceki olayların genliğinde, başlangıç zamanlamasında ve 1 ve 2 yıllık olaylara benzer ancak hem El Niño hem de El Niño ve La Niña. Bununla birlikte, CESM1, gözlemlere (0.5 ° C) kıyasla 1 ve 2 yıllık La Niña olayları arasındaki pik genlikte çok daha küçük bir fark (0.1 ° C) gösterir. Ayrıca, 2 yıllık bileşik El Niño'nun, CESM1'deki birinci yıldan daha büyük genlik gösterdiği ve gözlemlerde pik genliğin birinci ve ikinci yıllar arasında karşılaştırılabilir olması ilginçtir ( DiNezio et al .

Olay süresini etkileyen faktörlerin önemini ve göreceli önemini daha fazla değerlendirmek için, gözlemlenen ve simüle edilen El Niño ve La Niña olaylarını aşağıdaki kriterlere göre sınıflandırıyoruz: önceki olayların genliği, başlangıç zamanlaması ve en yüksek genlik. Daha sonra, her kriter altında hem El Niño hem de La Niña olayları için Niño-3.4 indeks zaman serisinin bileşik analizini gerçekleştiriyoruz ( Şekil 3 ). Önceki olay genliği, Niño-3.4 endeksi tarafından Ekim -1 - Şubat 0 arasında tanımlanmıştır . La Niña'dan önceki olay, Niño-3.4 endeksinin Ekim −1 - Şubat 0 arasında herhangi bir ayda 1,5 standart sapmadan fazla olması durumunda güçlü bir olay olarak kategorize edilir.ve aksi takdirde zayıf bir olay olarak. El Niño için, −0,5 standart sapmaların eşik değerini kullanıyoruz. El Niño ve La Niña için bu asimetrik eşik değerleri, La Niña olaylarının neredeyse yarısının El Niño'dan önce geldiği, ancak La Niña'dan çok az El Niño olayının geliştiği gerçeğini yansıtıyor. (Önceki "olaylar" mutlaka ENSO olayları değildir.) Başlangıç zamanlaması, Niño-3.4 endeksinin mutlak değerinin gözlemlerde ilk olarak 0,5 ° C'yi ve hem El Niño hem de La Niña için CESM1'de 0,65 ° C'yi aştığı ay olarak tanımlanır. . CESM1 için daha büyük eşik değeri, gözlemlere göre daha büyük ENSO genliğini yansıtır. Haziran ayında / öncesinde ve sonrasında başlangıç, tüm olaylar için başlangıç aylarının dağılımına göre sırasıyla erken ve geç başlangıç olarak sınıflandırılır (bkz ., altında). El Niño ve La Niña'nın tepe genliği, 0 Ekim - Şubat +1 arasında Niño-3.4 endeksi ile tanımlanır . El Niño ve La Niña, Niño-3.4 endeksinin mutlak değeri Ekim 0 - Şubat +1 arasında herhangi bir ayda 1,5 standart sapmadan fazla olduğunda güçlü bir olay , aksi takdirde zayıf bir olay olarak kategorize edilir.

Niño-3.4 endeksinin (° C) Haziran -1'den Haziran + 2'ye kadar (üst), (alt orta) El Niño ve (alt orta), (alt) La Niña olayları için (solda) Önceki olayın genliği, (merkez) başlangıç zamanlaması ve (sağda) 1900–2017 arasındaki HadISST ve CESM1 kontrol simülasyonuna dayalı en yüksek genlik. Bileşikler için kullanılan olayların sayısı, her panelin sağ üst köşesinde gösterilir. Gri gölgeleme, iki kompozit arasındaki farkın, sırasıyla HadISST veya CESM1 için% 80 veya% 98 güven düzeyinde istatistiksel olarak anlamlı olduğu yeri gösterir. El Niño ve La Niña olaylarını sınıflandırmak için kullanılan kriterler için metne bakın.

Üç kritere dayanan kompozit analiz, başlangıç zamanının hem gözlemlerde hem de CESM1'de El Niño olaylarının süresi üzerinde en büyük etkiye sahip olduğunu göstermektedir ( Şekil 3 ). El Niño için, üç faktör birbirinden bağımsız değildir ve daha erken gelişen bir olay, önceki yıldaki daha sıcak bir koşuldan önce gelme ve daha güçlü bir olaya dönüşme eğilimindedir. La Niña için ise, gözlemler ve CESM1, hem önceki olay genliğinin hem de tepe genliğinin olay süresini önemli ölçüde etkilediği konusunda hemfikir. La Niña'nın tepe genliği, sırasıyla, ekvator okyanusal ısı içeriğinin ilk boşalmasının büyüklüğünü etkileyen önceki sıcak olayların genliği ile bağlantılıdır ( DiNezio et al.). Bununla birlikte, önceki güçlü sıcak olayların CESM1'de güçlü La Niña'ya yol açması gerekmez, çünkü bunlar muhtemelen La Niña'nın başlangıcını geciktirir ve olgunluk döneminden önceki büyüme süresini kısaltır.

Erken öncüllerin varlığı, yani El Niño için başlangıç zamanlaması ve La Niña için önceki olayların genliği, olay süresinin potansiyel öngörülebilirliğini önerir ve bağlantılarının altında yatan mekanizmaların daha fazla anlaşılmasını gerektirir. Bu bölümün geri kalanı, 1 ve 2 yıllık olayların bileşik evrimini karşılaştırarak, üç faktörün El Niño ve La Niña olaylarının süresini etkilediği okyanus ve atmosferik süreçleri araştırıyor. Gözlemler ve modeller arasındaki genel benzerlik nedeniyle, sonuçları esas olarak CESM1 kontrol simülasyonuna dayalı olarak sunarız, ancak gözlemlerdeki tutarsızlıkları tartışırız.