全球变化- 杨学祥工作室分享 http://blog.sciencenet.cn/u/杨学祥 吉林大学地球探测科学与技术学院退休教授,从事全球变化研究。

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厄尔尼诺指数接近拉尼娜状态-0.471:2021年9月26日晚报

已有 794 次阅读 2021-9-26 15:24 |个人分类:全球变化|系统分类:科研笔记

                        厄尔尼诺指数接近拉尼娜状态-0.471:2021年9月26日晚报

                                                杨学祥, 杨冬红(吉林大学)

   关键提示: 潮汐组合类型转换具有13.6天周期,即双周循环,这在图1-2中都有明显的表现。除此之外,两周之内厄尔尼诺指数往往出现两个峰值和两个谷值,即次一级的7天周期。这一 周期在气温变化中也有明显的表现(见图1)。

        潮汐不仅有13.6天周期,而且存在7.1天和9.1天周期。1921年杜德生对月亮和太阳引潮力位进行了严格的调和级数展开,在展开中约有90项长周期成分。其中振幅超过这90项长周期振幅之和的0.5%的共有20个,在这20个中就有9天项和7天项(见图1)。

NASASABER卫星首次观测到因周期性的高速太阳风而产生的地球上层大气层的呼吸”——一种膨胀和收缩的活动。根据美国最新的卫星观测结果,地球大气层正在有序地扩大和收缩,平均每九天就有一个周期!地球似乎在缓慢地呼吸,地球每天都在波动,在0.50.8米的范围内波动。

随着太阳的27天的自转周期,这些太阳风通常以9天为周期冲击地球。高速太阳风有时候显示出的是七天的周期性。

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  图1 202109月25日18时厄尔尼诺指数为-0.462,比202109月25日12厄尔尼诺指数为-0.452,减速0.010,减速变快,进入下降区间。南极半岛海冰9月23日(秋分)左右最大,加强秘鲁寒流,逆转了9月13-15日潮汐组合的变暖效应。在9月20-21日潮汐组合中,23日秋分时下降速度将达到峰值,致使厄尔尼诺指数下降为最低谷值。这一预测继续得到证实。

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  图2 202109月26日00时厄尔尼诺指数为-0.471,比202109月25日18厄尔尼诺指数为-0.462,减速0.009,减速变慢,进入下降区间。南极半岛海冰9月23日(秋分)左右最大,加强秘鲁寒流,逆转了9月13-15日潮汐组合的变暖效应。在9月20-21日潮汐组合中,23日秋分时下降速度将达到峰值,致使厄尔尼诺指数下降为最低谷值。这一预测继续得到证实。

   2021年07月23日00时厄尔尼诺指数为-0.122进入谷值。2021年07月26日06时厄尔尼诺指数为+0.058进入峰值。2021年08月01日00时厄尔尼诺指数为-0.260进入谷值。2021年08月03日12时厄尔尼诺指数为-0.192进入峰值。2021年08月04日18时厄尔尼诺指数为-0.197进入谷值。2021年08月06日18时厄尔尼诺指数为-0.159进入峰值。2021年08月09日00时厄尔尼诺指数为-0.252进入谷值。2021年08月10日12时厄尔尼诺指数为-0.195进入峰值。2021年08月13日00时厄尔尼诺指数为-0.238进入谷值。2021年08月14日18时厄尔尼诺指数为-0.171进入峰值。2021年08月19日12时厄尔尼诺指数为-0.354进入谷值。2021年08月26日00时厄尔尼诺指数为-0.231进入峰值。2021年08月27日00时厄尔尼诺指数为-0.235进入谷值。2021年08月28日00时厄尔尼诺指数为-0.228进入峰值。2021年08月29日00时厄尔尼诺指数为-0.237进入谷值。2021年09月1日00时厄尔尼诺指数为-0.184进入峰值。2021年09月3日12时厄尔尼诺指数为-0.283进入谷值。2021年09月11日00时厄尔尼诺指数为-0.179,进入谷值。2021年09月12日00时厄尔尼诺指数为-0.170,进入峰值。2021年09月19日00时厄尔尼诺指数为-0.373,进入今年最低值。202109月22日00厄尔尼诺指数为-0.353,进入峰值。

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南极海冰增加趋势和白令海峡热异常对比:2020年5月2日、924日和20219月23-24日(白色为海冰,红色为热异常)南极半岛海冰比较。关注9月南极海冰面积最大对厄尔尼诺指数的影响。在南极海冰不断增大的条件下,厄尔尼诺指数的强势上升,表明9月南极海冰最大值过后,厄尔尼诺事件有可能发生。

   2021年9月为南极海冰面积最大值时期,异常变小则厄尔尼诺发生,异常变大则拉尼娜发生。202107月03日00时厄尔尼诺指数为+0.345,进入最高峰值;3天后,202107月06日18厄尔尼诺指数降为+0.201。最近厄尔尼诺指数迅速降低,与7-9月为南极海冰面积快速增大有关,与7月1日潮汐组合对应。

   2021年07月19日00时厄尔尼诺指数为+0.102,比2021年07月18日18时厄尔尼诺指数为+0.116,减速0.014,减速变快,快速进入下降区间,与7-9月为南极海冰面积快速增大有关,与7月16-17日潮汐组合对应。

   202107月19日18时厄尔尼诺指数为+0.024,比202107月19日12时厄尔尼诺指数为+0.056,减速0.032,减速变快,进入下降区间。

    202107月20日00时厄尔尼诺指数为-0.004,比202107月19日18时厄尔尼诺指数为+0.024,减速0.028,减速变快,进入下降区间。

   厄尔尼诺烟消云散, 厄尔尼诺指数归零后跌入负值(见图1-2)。厄尔尼诺指数减速变快,快速跌入下降区间,与7-9月为南极海冰面积快速增大有关,与7月29-31日潮汐组合对应,与8月5-8日潮汐组合逆行。8月9日逆行结束。8月10日继续逆转,8月12日厄尔尼诺指数下降,与8月12-17日潮汐组合对应。

   202108月31日12时厄尔尼诺指数为-0.201,比202108月31日00时厄尔尼诺指数为-0.216,增速0.015,增速变快,进入快速上升区间,与8月30日-9月1日潮汐组合对应在南极海冰不断增大的条件下,厄尔尼诺指数的强势上升,表明9月南极海冰最大值过后,厄尔尼诺事件有可能发生。

2021年9月潮汐组合预报:弱潮汐时期

已有 988 次阅读 2020-9-11 10:01 |个人分类:潮汐预警|系统分类:论文交流| 潮汐组合, 潮汐预警, 日月大潮, 近地潮, 月亮赤纬角

                           20219月潮汐组合预报:弱潮汐时期

                                     吉林大学:杨学祥,杨冬红 

                              中科院国家天文台:韩延本,马利华

 

20213-6月、11-12月为强潮汐时期,1-2月、7-10(异常多的4个月,有利于洪涝发生,值得关注)为弱潮汐时期。

潮汐组合A98日为月亮赤纬角最小值北纬0.04度,97日为日月大潮,911日为月亮近地潮,三者弱叠加,两者强叠加,潮汐强度大,地球扁率变大,地球自转变慢,有利于拉尼娜发展(强),潮汐使两极空气向赤道流动,可激发地震火山活动和冷空气活动(强)。

潮汐组合B915日为月亮赤纬角最大值南纬26度,913日为日月小潮,两者强叠加,潮汐强度小,地球扁率变小,地球自转变快,有利于厄尔尼诺发展(弱),潮汐使赤道空气向两极流动,可激发地震火山活动和暖空气活动,有利于低层偏南风的发展,带来较多水汽,造成部分地方出现大雾天气(弱)。

潮汐组合C921日为月亮赤纬角最小值北纬0.08度,920日为日月大潮,两者强叠加,潮汐强度大,地球扁率变大,地球自转变慢,有利于拉尼娜发展(强),潮汐使两极空气向赤道流动,可激发地震火山活动和冷空气活动(强)。

注:921日为月亮赤纬角最小值北纬0.08度,920日为日月大潮,9月23日秋分时黄赤交角为0,日地月近似在一条直线,潮汐最强,厄尔尼诺指数进入今年最低谷值。

      潮汐组合D929日为月亮赤纬角最大值北纬26.13度,929日为日月小潮,927日为月亮远地潮,三者强叠加,潮汐强度小,地球扁率变小,地球自转变快,有利于厄尔尼诺发展(弱),潮汐使赤道空气向两极流动,可激发地震火山活动和暖空气活动,有利于低层偏南风的发展,带来较多水汽,造成部分地方出现大雾天气(弱)。

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注:9月末南极半岛海冰最大值阻塞德雷克海峡通道,增强秘鲁寒流,导致东太平洋海温变冷和拉尼娜的发生(见图3)。

德雷克海峡海冰的气候开关


图1. 全球气候的三个海冰启动开关示意图

                Fig.1 Sketch map of three sea-ices switches for global climate

 

      在短周期的气候变化中,德雷克海峡中的海冰进退控制气候变化的一个可能模式是:南极半岛海冰增多使西风漂流在德雷克海峡受阻,导致环南极大陆水流速度变慢和南太平洋环流速度变快,部分受阻水流北上,加强秘鲁寒流,使东太平洋表面海水变冷,加强沃克环流及增强赤道太平洋热流与南极环流的热交换,增温的南极环流使南极半岛的海水减少;南极半岛的海冰减少使德雷克海峡水流通量增加,导致环南极大陆水流速度变快和南太平洋环流速度变慢,使部分本应北上的水流转而进入德雷克海峡,造成秘鲁海流变弱和东太平洋表面海水变暖,减弱沃克环流;结果使堆积在太平洋西部的暖水东流,减弱赤道太平洋热流与南极环流的热交换,降温的南极环流使南极半岛海冰增加。这就是德雷克海峡的海冰变化调控全球气候变化的机制,称之为南极环大陆海冰的气候开关效应(图1)。

      当南极洲的温度变冷时,存在很多海冰的德雷克通道处于封闭状态,阻塞环南极大陆的海流,加快南太平洋环流,并从向极方向连接南极洲热输送,从而使南极洲变暖;当南极洲的温度变暖时,存很少海冰的德雷克通道处于开放状态,打通环南极大陆海流,减慢南太平洋环流,并从向极方向隔离南极洲热输送,因而使南极洲变冷。如图1所示,非洲海冰开关I,澳大利亚海冰开关II和德雷克海峡开关III控制了环南极大陆海流,并从向极方向隔离或连接向南极洲的热输送,因而增加或减少在非洲、澳大利亚和南美洲西部的海洋寒流流量。因此,南太平洋海温的增加和减少在环南极三个“海冰开关”的控制下不断交替发生,与南太平洋环流速度减慢与增加相对应[8-10]。

       南极海冰季节性变化幅度较大.海冰净冰面积在2月最小,为2.3×106 km2,在9月最大,为15.4×10km2,最大值约是最小值的6.5倍。南太平洋低纬度的海温,历年在3月附近为最暖,9月附近为最冷。日长在1月份比在7月份要长,即1月的地球自转速度比7月减慢。在南、北半球±10o的低纬度地区,自东而西的太平洋赤道洋流在2月最大流速为51 cm/s,8月最大流速大于77 cm/s。即8月赤道洋流流速要明显地大于2月。

       南半球冬季冰冻线使非洲、澳大利亚和南美洲与南极洲的表面水流宽度分别缩小到原来的1/3、1/2和1/8。这种情况在平面地图上是难以觉察到的。南极半岛的海冰面积在2月最小,扩大了德雷克海峡海水通道,使南半球西风漂流速度加快,使太平洋外循环加快,内循环减慢,减弱秘鲁寒流,有利于厄尔尼诺事件的形成,对应赤道太平洋3月海水最暖,流速降低;南极半岛的海冰面积在9月最大,缩小了德雷克海峡海水通道,使南半球西风漂流速度减慢,增强秘鲁寒流,有利于拉尼娜事件的形成,对应赤道太平洋9月最冷,流速增大,使太平洋外循环减慢,内循环加快。

       德雷克海峡的海冰大小控制了太平洋的内循环和外循环,控制了太平洋热能的热输出。检测德雷克海峡海冰变化可发现厄尔尼诺现象发生的前兆:南太平洋外循环加快内循环减慢有利于厄尔尼诺事件的形成;外循环减慢内循环加快有利于拉尼娜事件的形成。

       厄尔尼诺事件的发生是北太平洋积累的热能向南太平洋输送的结果,潮汐南北震荡加快了南北太平洋的热能输送。

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3 周少祥 范振英 杨文祥

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