ارتباط بین‌سالانه پوشش یخ دریای شمالگان و گردش جوّی در زمستان: یک رویکرد علت و معلولی جدید

نویسندگان

1 دانشجوی دکتری هواشناسی، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران

2 استاد، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، ،تهران، ایران

3 دانشیار، گروه فیزیک فضا، مؤسسه ژئوفیزیک دانشگاه تهران، تهران، ایران دانشکده جغرافیا، دانشگاه هومبولت برلین، برلین، آلمان

doi
10.30499/ijg.2024.478329.1635
چکیده

در این پژوهش، سه رویکرد علت و معلولی در مقیاس زمانی بین‌سالانه برای بررسی ارتباط زمستانه پوشش یخ دریای شمالگان (SIC) و شار گرمای تلاطمی سطحی (STHF) با استفاده از داده‌های ERA5 در دوره 1979 تا 2023 (شامل 44 زمستان) ارزیابی و مقایسه شدند. در ادامه، با ترکیب دو رویکرد دسته‌بندی زمستان‌های دوره مورد مطالعه، براساس علامت بی‌هنجاری‌های SIC و STHF و عمق گرمایش/سرمایش، رویکرد بهبودیافته‌ای برای بررسی برهمکنش یخ دریای شمالگان و گردش جوّ ارائه شده است. مطابق این رویکرد جدید، زمستان‌های مورد مطالعه به چهار دسته شامل زمستان‌های یخ-رانده با گرمایش/سرمایش کم‌عمق یا عمیق و زمستان‌های جوّ-رانده با گرمایش/سرمایش کم‌عمق یا عمیق تقسیم شدند. سپس در هر یک از این دوره‌ها، ارتباط شاخص استاندارد شده SIC با بی‌هنجاری‌های STHF و چگالی مسیرهای توفان و شدت میانگین حاصل از ردیابی مقادیر مثبت مؤلفه نصف‌النهاری سرعت باد در تراز 850 هکتوپاسکال به‌صورت مجزا بررسی شد. برمبنای رویکرد جدید، اثر گردش جوّ بر SIC در زمستان‌های جوّ-رانده بسته به عمق گرمایش/سرمایش روی ناحیه تغییرپذیری SIC، می‌تواند متفاوت باشد. برای ناحیه دریای بارنتز-کارا (BKS)، زمستان‌های جوّ-رانده با گرمایش/سرمایش عمیق (9 زمستان با انحراف معیار شاخص SIC برابر با 07/1) نماینده مناسبی از زمستان‌هایی هستند که در آنها جوّ در حال کنترل SIC است، در حالی‌که برای ناحیه دریای چوکچی-برینگ (CBS)، بهتر است زمستان‌های جوّ-رانده با گرمایش/سرمایش عمیق (17 زمستان با انحراف معیار شاخص SIC برابر با 30/1) و کم‌عمق (27 زمستان با انحراف معیار شاخص SIC برابر با 74/0) به‌صورت مجزا بررسی شوند. همچنین در ناحیه BKS، تمام زمستان‌های دارای گرمایش/سرمایش عمیق نماینده دوره‌هایی نیستند که جوّ در حال کنترل یخ دریا است و تغییر SIC در این ناحیه می‌تواند با گرمایش/سرمایش عمیق نیز همراه باشد؛ ولی در ناحیه CBS، تغییر SIC غالباً گرمایش/سرمایش کم‌عمق را به‌همراه دارد.