ENSO影响Lomas形成在秘鲁南部沿海:上新世的含义吗?

文摘

Lomas形成在秘鲁南部与水分可用性由于频繁入侵南国冬天的雾。由于气候变暖秘鲁南部的沿海水域在厄尔尼诺现象期间,洛玛斯的形成是通过更大的水分可用性增强雾细雨。在南国冬天我们的研究对现代气候记录来确定是否有水分可用性差异厄尔尼诺和拉尼娜雾的形成。我们的结果显示异常向西北陆上流,比正常的海洋表面温度,温暖和厄尔尼诺现象,可沉淀的水的增加有利于lomas形成由于含水量较高的平流雾。另一方面,拉尼娜现象也喜欢频繁的平流雾,用更少的含水率因强劲的陆上流相对凉爽的太平洋。自洛玛斯可能代表连续植被带的碎片存在上新世期间,一个永久的厄尔尼诺现象支持有力的南秘鲁沿岸植被生产与高可沉淀的水由于雾的入侵可能会发生在这一时期。然而,正常的厄尔尼诺现象的可能性变化叠加在一个温暖的气候学产生雾含水量较高的厄尔尼诺现象和拉尼娜现象不能忽视它的存在。

1。介绍

当地气候的干旱的一个方面,秘鲁南部的沿海地区植被地区绿洲的出现被称为洛玛斯(1- - - - - -3]。洛玛斯可能代表的现代存在残余的连续南美沿岸植被带上新世期间(例如,[4])。洛玛斯的存在与平流雾从南太平洋5]。洛玛斯地区植被的增加可能与更大的水资源雾在厄尔尼诺现象(例如,[6,7])。矛盾的是,Manrique et al。7]表明,尽管较低频率的雾在厄尔尼诺现象期间,大量的水和雾收集发生在秘鲁和智利北部南部在1997 - 1998年的厄尔尼诺现象(8]。Manrique et al。7)进一步的状态,不可能单独增加含水量由于南国的夏天从南国冬天雾细雨。然而,Manrique et al。7]表明,厄尔尼诺现象引起的降水增加在南国的夏天可能是一个短期的反应。因此,长期气候响应lomas形成由于厄尔尼诺现象可能是由于更大的水分供应从雾用平流输送温暖海面温度(SST)迎风的秘鲁南部海岸。

考虑到潜在的联系增强lomas形成厄尔尼诺,有趣的是探索在中新世早期到它的存在。所讨论的Molnar和甘蔗9),一直et al。4),一直et al。10),劳伦斯et al。11],Fedorov et al。12),赤道东太平洋温暖得多在上新世时期比现在马3到4年前,暗示一个永久的厄尔尼诺状态。相比之下,渡边等。13)使用δ¹⁸O记录表明厄尔尼诺可变性持平在上新世相对于现代记录。然而,一直等。4和Zhang et al。14)表明,需要更多的数据来进一步探索在上新世厄尔尼诺现象的变化。无论永久性厄尔尼诺或现代厄尔尼诺现象变化叠加在上新世气候变暖是手术,最终的结果可能是一个更大的lomas植被的形成,由于更大的水分从温暖的太平洋可用性。尽管其他研究专注于南美洲的厄尔尼诺的影响在南国的夏天(例如,15- - - - - -17]),我们分析TRMM风数据,SST从NOAA最佳插值(OI)海面温度(SST),和CFS南国冬天再分析数据定义为6月至8月环流)评估的潜在影响ENSO期间气候最大的雾的形成。

因为雾中起着主导作用的气候学沿海,秘鲁南部,我们探索这个角色,厄尔尼诺现象在调制雾生产秘鲁南部海岸。具体来说,我们评估如果(1)厄尔尼诺产生雾含有更高的可沉淀的水由于气候变暖海温,(2)厄尔尼诺诱导风循环有利于用平流输送这雾到沿海地区。如果满足这两个条件,雾可能扮演了一个角色在维持植被在上新世在秘鲁南部沿海。

2。数据和方法

我们利用NCEP的气候预测系统(CFS)再分析数据集,这是源自T382分辨率版本的NCEP的气候预测系统主要分析我们的工作的一部分。CFS是一个完全耦合的海洋/大气模型组成的全球预测系统(GFS)大气模型T382水平分辨率与64垂直层耦合MOM4海洋模型产生的地球物理流体动力学实验室(GFDL)(见萨哈et al。18更多细节)。

自南国冬天雾形成的主要季节,我们目前的结果为6月至8月(环流)从1979年到2009年。评估雾秘鲁南部沿海,我们选择几个CFS再分析数据集的诊断包括降水、地表风,海面温度(SST)、露点、相对湿度、总云量边界层,可沉淀的水。我们也分析表面风来自NOAA的海风混合数据集从1988年到2009年,它有一个精细的空间分辨率(0.25°Lat0.25°经度)和相对较长的时间范围内。为更多的细节在这个数据集,看到张et al。19和Zhang et al。20.]。风场,我们利用NOAA最佳插值(OI)海表面温度(SST) V2 1982 - 2009年,它的空间分辨率为1°纬度×1°经度;看到雷诺et al。21为更多的细节。

探索的影响ENSO对当地气候学的秘鲁,我们部署一个合成技术评估的影响强烈的厄尔尼诺/拉尼娜事件。我们定义温暖(厄尔尼诺现象),冷(拉尼娜)基于ENSO事件强度规模(EIS)由Kousky和希金斯(22]。EIS是five-class强度计算的规模翻倍海洋尼诺指数(ONI),定义为三个月移动平均海温异常的尼诺- 3.4。五个类别是强厄尔尼诺现象,弱/温和的厄尔尼诺现象,中性条件下,弱/温和的拉尼娜现象,强拉尼娜现象。利用EIS分类系统,我们可以更客观的复合最强的厄尔尼诺/拉尼娜事件。对ENSO的季节性周期调整,我们规范化ONI指数除以环流ONI标准差所显示Kousky和希金斯(22]。厄尔尼诺(拉尼娜),我们合成所有适度强劲事件为EIS环流大于(小于)两个(- 2)从1979年到2009年。自从ENSO山峰在北半球冬季,我们检查了气候预测中心(CPC) ONI网站(23)验证环流季节我们选择来自厄尔尼诺/拉尼娜事件不是孤立的积极或消极的价值观也不足。我们定义中性年年EIS指数+和- 1之间。多年来用于合成如表所示1。帮助量化结果,我们生成相关的地图EIS指数与SST和可沉淀的水与意义使用2-tailed测试列表为90%。执行这些分析提供一个良好的ENSO影响冬季气候,南部沿海秘鲁和可能提供线索上新世的气候如何影响当地的区域。

3所示。当地的气候

秘鲁南部沿海的地方气候学南国冬天明显降水,频繁入侵沿海雾。由于雾的频率是与在岸流,图1显示了风场的环流气候学和表面风秘鲁南部海岸的CFS再分析和混合海风产品数据(数据1(一)和1 (b)、职责)。南美海岸线从30°S 18°S,我们注意到陆地,向南流在酷太平洋南部沿海秘鲁(图1(一))。尽管在岸流,冬季气候相当干旱环流的意思是如图所示的降水,沿海地区的总数少于30毫米(图2)。符合雾的形成,一个大梯度相对湿度(RH)的海岸线,RH值从离岸大于90%小于30%(图从海岸向内陆3)。重合的RH梯度,梯度在露点温度(DP)也在海岸(图4)。RH的大幅下降和DP从沿海向内陆可能是因为锋利的地形障碍东部的海岸线,这有助于定义的本地气候学秘鲁南部的沿海地区。

进一步检查雾沿着海岸的倾向,我们检查了气候学云总额的边界层(图5)和可降水的垂直列(图6)。大于80%的区域云覆盖是近海从19°S 15°S(图5),可沉淀的水的值大于18毫米。感兴趣的是多云区延伸到海岸线,与云的大约30%的海岸从18°S和17.5°S(图5)。与云的更大的频率从沿海地区18°到17.5°年代相对于内陆高可降水的大于20毫米(图6)。秘鲁沿海的气候所衍生出来的图像是一个极端干旱被酷,在岸往东南流侵犯的更多的东西部分海岸线从17.5°S 18°S。因为有一个锋利的地形梯度,上坡导致频繁的雾。

4所示。(ENSO)年际变化

复合表面风和海温对厄尔尼诺现象显示相对于中性条件CFS再分析和TRMM数据(数据7(一)和7 (b)、职责)。虽然海温异常是非常小,风见过巨大差异,异常离岸流CFS再分析数据和强劲的海风TRMM资料(cf图7(一)与图7 (b))。这是一致的想法,温暖的空气流动产生更频繁的雾冷海温在拉尼娜(Manrique et al。7])。尽管如此,异常在岸流在温暖的太平洋厄尔尼诺现象是一致的增加水收集在秘鲁和智利北部南部洛玛斯地区在厄尔尼诺(1997/199824]。反常地温暖SST的程度下南美海岸线显示关联SST与EIS指数显著正相关性视为南30°S(图8)。厄尔尼诺期间见到温暖的沿海水域向极有可能相关宣传,沿海困开尔文波减少上升流(25]。陆上流吹在温暖的太平洋厄尔尼诺现象被普遍反映,无意义的增加在露点和秘鲁南部海岸为厄尔尼诺现象(图9(一个)与小变化),指出拉尼娜现象(图9 (b))。EIS的正相关,在秘鲁南部海岸线附近的可沉淀的水符合更高的水分在厄尔尼诺现象(图形成雾10)。结合异常向西北流在不规则地温暖的太平洋厄尔尼诺现象表明频繁入侵期间可降水值较高的雾发生在厄尔尼诺现象。

我们的结果为上新世时期的含义可以从两方面解释。首先,如果上新世由气候永久性厄尔尼诺现象,那么它是可行的,更频繁的入侵与高可降水值雾帮助支持秘鲁南部的海岸植被。另一种情况是,如果现代厄尔尼诺可变性是叠加在一个温暖的气候状态所显示渡边等。13),那么也有可能,厄尔尼诺和拉尼娜现象导致增强雾的形成;前通过上述机制异常向西北陆上流在温暖的太平洋,而后者可能被强大的手术,偏西风气流在气候温暖的海温异常(相对于现代记录)迎风的秘鲁南部海岸线。

5。结论

我们的研究结果支持秘鲁南部沿海气候不同区域的特点是低降水和湿度的大梯度如图所示通过RH, DP,云层。TRMM风数据支持意味着流入到秘鲁南部海岸线支持频繁在南国冬天雾的形成。尽管TRMM之间的差异和CFS再分析风,在岸流(TRMM)气候对CFS再分析和异常海温支持雾的入侵在不规则地温暖在厄尔尼诺现象期间较高的水分值。频繁入侵的雾也可能由于强劲的陆上流在拉尼娜现象,虽然相对于冷海温厄尔尼诺现象表明雾含水量较低。雾更含水率的概念是由无意义的支持一个较小的程度上增加露点沿着海岸在厄尔尼诺和更大程度的正相关性厄尔尼诺现象可沉淀的水从秘鲁南部海岸线向西到南太平洋。虽然存在不同的理论与厄尔尼诺现象的本质在上新世,雾更含水量发生永久性厄尔尼诺期间因陆上流在温暖的太平洋支持增加植被在秘鲁南部海岸线。相反,现代的厄尔尼诺现象变化叠加在气候温暖的太平洋还支持更大的植被El Nino-induced在岸流,以及强劲的陆上流在拉尼娜现象在温暖气候太平洋相对于现代记录。全球气候模型有助于进一步研究这些潜在的机制。

利益冲突

盖为博士和安娜Londono宣布没有利益冲突有关的出版。

引用

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