Οι επιπτώσεις των πολυετών γεγονότων La Niña στις βροχοπτώσεις των καλοκαιρινών μουσώνων στη Νότια και Ανατολική Ασία

Οι καλοκαιρινές βροχοπτώσεις των μουσώνων στην Ασία είναι σωτήρια για περισσότερους από δύο δισεκατομμύρια ανθρώπους. Οι μακροπρόθεσμες μέσες ακραίες βροχοπτώσεις ποικίλλουν από έτος σε έτος. Εκδηλώνεται με τη μορφή πλημμυρών και ξηρασιών μεγάλης κλίμακας, που προκαλούν καταστροφικές ανθρώπινες και οικονομικές απώλειες.

Οι αλλαγές στις βροχοπτώσεις των καλοκαιρινών μουσώνων συνδέονται στενά με τις διακυμάνσεις του κλίματος του Ειρηνικού. Η πιο σημαντική και γνωστή αιτία διαχρονικής μεταβλητότητας στον τροπικό Ειρηνικό είναι η νότια ταλάντωση El Niño (ENSO). Το ENSO χαρακτηρίζει τις διαχρονικές διακυμάνσεις της θερμοκρασίας της επιφάνειας της θάλασσας στον τροπικό Ειρηνικό Ωκεανό (SST). Αυτή η παραλλαγή SST έχει σημαντικές επιπτώσεις στον καιρό και το κλίμα σε πολλά μέρη του πλανήτη, συμπεριλαμβανομένων των περιοχών της Νότιας και της Ανατολικής Ασίας. Οι θετικές ή θερμότερες (έναντι αρνητικού ή ψυχρότερου) SST αποκλίσεις από τις κλιματολογικές τιμές για μια προκαθορισμένη τοποθεσία κατά μήκος του ισημερινού στον κεντρικό Ειρηνικό Ωκεανό ονομάζονται γεγονότα El Niño (La Niña). Η χρονική περίοδος από το Ελ Νίνιο έως τη Λα Νίνια έως το επόμενο Ελ Νίνιο κυμαίνεται μεταξύ 2-7 ετών, κορυφώνοντας συνήθως κατά τη διάρκεια του χειμώνα του βόρειου ημισφαιρίου.

Με μεγάλη διαφορά, η επιρροή του Ελ Νίνιο στη μεταβλητότητα των καλοκαιρινών βροχοπτώσεων της ασιατικής περιοχής θεωρείται κρίσιμη συνιστώσα. Γενικά, τα γεγονότα του El Niño τείνουν να εξασθενούν γρήγορα μέχρι το επόμενο καλοκαίρι, αλλά τα γεγονότα La Niña μπορεί να επιμείνουν καθ' όλη τη διάρκεια του έτους και να ενταθούν εκ νέου κατά τη διάρκεια του επόμενου χειμώνα, με αποτέλεσμα να εμφανίζονται ως γεγονότα πολλαπλών ετών.

Μελέτες δείχνουν ότι οι ψυχρές ανωμαλίες SST που σχετίζονται με τη La Niña στον ανατολικό ισημερινό Ειρηνικό Ωκεανό ευνοούν μια βροχόπτωση άνω του κανονικού μουσώνα στην περιοχή της Νότιας Ασίας και κάτω από την κανονική βροχόπτωση στην περιοχή της Ανατολικής Ασίας. Singh et al. (2013) διαπίστωσε ότι τα μακρόβια γεγονότα La Niña προκαλούν ανώμαλη ψύξη SST στον τροπικό νοτιοδυτικό Ινδικό Ωκεανό μέσω ατμοσφαιρικών τηλεσυνδέσεων και μειώνουν την τοπική μεταφορά. Ωστόσο, δεν είναι γνωστό πώς τα πολυετή γεγονότα La Niña επηρεάζουν τους καλοκαιρινούς μουσώνες της Νότιας και Ανατολικής Ασίας μέσω ατμοσφαιρικών τηλεσυνδέσεων. Αυτό το άρθρο μιλά για τις επιπτώσεις τέτοιων πολυετών γεγονότων La Niña.

Τα πολυετή γεγονότα La Niña:μοτίβα SST

Η μελέτη μας προτείνει ότι οι ψυχρότερες ανωμαλίες SST του επόμενου έτους μετατοπίζονται ελαφρώς προς τον νότιο και νότιο κεντρικό Ειρηνικό Ωκεανό σε σύγκριση με το προηγούμενο έτος (Εικ. 1). Αυτή η μετατόπιση επηρεάζει τα μοτίβα της ατμοσφαιρικής κυκλοφορίας σε όλο τον κόσμο, την περιεκτικότητα σε στήλη υγρασίας, καθώς και την κατανομή της θερμοκρασίας και της βροχόπτωσης. Εξετάσαμε 2 διαδοχικές καλοκαιρινές τηλεσυνδέσεις μετά την πρώτη φάση αιχμής σε μια εκδήλωση La Niña. Παρά την αιχμή κατά τη διάρκεια του χειμώνα, η ανάλυση πραγματοποιήθηκε για τα επόμενα καλοκαίρια, που αναφέρονται ως το πρώτο και το δεύτερο έτος. Ένα μοτίβο που μοιάζει με τον Ατλαντικό Νίνιο, το οποίο μπορεί να χαρακτηριστεί ως ξάδερφος του Ελ Νίνιο στον Ατλαντικό Ωκεανό, ήταν εμφανές το πρώτο έτος καλοκαίρι, αλλά όχι το δεύτερο. Αυτός ο ατλαντικός Niño είχε συμβάλει στην επιμονή μιας ισχυρής La Niña στον Ειρηνικό κατά τον επόμενο χειμώνα.

Τηλεσυνδέσεις στη Νότια και Ανατολική Ασία καλοκαιρινή βροχόπτωση

Κατά τη διάρκεια του πρώτου έτους, αρνητικές ανωμαλίες βροχοπτώσεων εντοπίζονται στις περισσότερες χώρες της Νότιας Ασίας εκτός από το Μπαγκλαντές και το Σουντάρμπαν, και αντίστροφα για το δεύτερο έτος. Εν τω μεταξύ, μια τριπολική δομή σε ανωμαλίες βροχοπτώσεων αναφέρθηκε στην περιοχή των μουσώνων της Ανατολικής Ασίας με θετικές βροχοπτώσεις στη νότια και κεντρική Κίνα και αρνητικές σε τμήματα που πλαισιώνουν βόρεια και νότια αυτής της περιοχής (περιοχές Μιανμάρ, Ταϊλάνδη και Καμπότζη και βόρεια ανατολική Κίνα-Βόρεια Κορέα) κατά το πρώτο έτος και αντίστροφα κατά το δεύτερο έτος. Αυτό αποκαλύπτει ότι τα πολυετή γεγονότα La Niña έχουν διαφοροποιητικό αντίκτυπο στις βροχοπτώσεις των καλοκαιρινών μουσώνων στη Νότια και Ανατολική Ασία.

Η ανάλυση των παρατηρήσεων αποκαλύπτει μια ξεχωριστή εξέλιξη των ατμοσφαιρικών τηλεσυνδέσεων με τις ανωμαλίες βροχοπτώσεων στη Νότια και Ανατολική Ασία κατά τη διάρκεια πολυετών γεγονότων La Niña. Κατά το πρώτο έτος, η σύγκλιση υγρασίας που υποστηρίζεται από την κυκλοφορία χαμηλού επιπέδου στα βόρεια του Μπαγκλαντές και της κεντρικής Ινδίας οδηγεί σε θετικές ανωμαλίες βροχοπτώσεων σε αυτές τις περιοχές. Οι αρνητικές ανωμαλίες κάθετα ολοκληρωμένης υγρασίας (VIM) (η περιεκτικότητα σε στήλη υγρασίας) στην υπόλοιπη υποήπειρο σχετίζονται στενά με τις αρνητικές ανωμαλίες βροχοπτώσεων. Στην περίπτωση του δεύτερου έτους, η ανώμαλη χαμηλής στάθμης αριστερόστροφα (κυκλωνική) κυκλοφορία στον κεντρικό κόλπο της Βεγγάλης ενίσχυσε τη μεταφορά υγρασίας στην ινδική υποήπειρο και, ως εκ τούτου, οδήγησε σε θετικές ανωμαλίες βροχοπτώσεων.

Στην περιοχή της Ανατολικής Ασίας, η τριπολική δομή του δεύτερου έτους στο VIM υποστήριξε παρόμοιες ανωμαλίες βροχοπτώσεων. Δεν ίσχυε το ίδιο κατά τον πρώτο χρόνο. Ωστόσο, το ανώμαλο αρνητικό VIM στην Καμπότζη και την Ταϊλάνδη ήταν συνεπές με αρνητικές ανωμαλίες βροχοπτώσεων την ίδια περίοδο.

Εκτός από αυτές τις αλλαγές, ο Ατλαντικός Niño είχε επίσης βρεθεί ότι επηρεάζει εξ αποστάσεως τις βροχοπτώσεις στη Νότια Ασία κατά το πρώτο έτος (π.χ. Yadav et al. 2019). Η υπερθέρμανση του SST που σχετίζεται με τον Ατλαντικό Νίνιο ενέτεινε τη Ζώνη Διατροπικής Σύγκλισης (ITCZ). Το ITCZ ​​είναι η λωρίδα ανατολής-δυτικής μέγιστης βροχόπτωσης πάνω από τις τροπικές περιοχές, όπου συναντώνται οι εμπορικοί άνεμοι από το βόρειο και το νότιο ημισφαίριο.

Αυτό ενίσχυσε περαιτέρω την απόκλιση της ανώτερης τροπόσφαιρας στον ανατολικό ισημερινό Ατλαντικό και τη Δυτική Αφρική, η οποία μπορεί να θεωρηθεί ως εξάπλωση θερμού αέρα στην εσωτερική πλευρά του καπακιού του βραστήρα. Ως αποτέλεσμα, οι μεγάλης κλίμακας προσαρμογές κυκλοφορίας και οι δραστηριότητες κυμάτων αποδυναμώνουν τον πίδακα που ρέει από τη Δύση προς την Ανατολή στα μεσαία πλάτη. Συμβάλλει επίσης στις βροχοπτώσεις κάτω από το κανονικό στα βορειοδυτικά τμήματα της Ινδίας και στις βροχοπτώσεις πάνω από το κανονικό στις περιοχές του νοτιοανατολικού Θιβετιανού Οροπεδίου και του Μπαγκλαντές. Τα μοντέλα του Παγκόσμιου Προγράμματος Έρευνας για το Κλίμα (WCRP) Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) έδειξαν περιορισμένες δεξιότητες στην αναπαράσταση αυτών των τηλεσυνδέσεων.