لوحة المحيط: لماذا يختلف النينيو؟ ✛

الأصل: "On the archetypal `flavours', indices and teleconnections of ENSO revealed by global sea surface temperatures"
arXiv:2406.08694 · 2024-06-12 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
للنينيو درجات مختلفة، وطريقة جديدة تساعد على تمييزها.

الرسام الذي يرسم المحيط لا يكتفي بلون أزرق واحد. لديه الأزرق فوق البحري، واللازوردي، والفيروزي، درجات عديدة. وكذلك النينيو، التيار الدافئ قبالة سواحل بيرو، ليس دائمًا متشابهًا. أحيانًا يتجمع الماء الدافئ في وسط المحيط الهادئ، وأحيانًا في الشرق، ومن ذلك تعتمد الأمطار والجفاف في بلدان مختلفة.

في السابق، كثيرًا ما قسم العلماء النينيو إلى نوعين: شرقي ومركزي. لكن هذا غير كافٍ. في الدراسة الجديدة طُبقت طريقة تبحث ليس عن الحالات المتوسطة، بل عن الحالات الأقصى، مثل الألوان النقية على اللوحة. تسمى هذه الحالات الأقصى بالأنماط الأصلية (archetypes). بأخذ خرائط درجة حرارة المحيط على مدى 41 عامًا، وجد الخوارزم أربعة أنماط أصلية رئيسية: نسخ دافئة وباردة في الوسط وفي الشرق.

عندما زيد عدد الأنماط الأصلية إلى ثمانية، ظهرت درجات إضافية، مثل بداية النينيو وضموره. وتبين أن مستوى سطح البحر مؤشر أفضل من درجة حرارة السطح.

الآن، بدلًا من القول البسيط «نينيو أو نينيا»، يمكن الحديث عن الاحتمالات: إلى أي مدى تشبه الحالة الراهنة هذا النوع أو ذاك. هذا يساعد على التنبؤ بالطقس بشكل أفضل والاستعداد للعواقب. أصبحت لوحة المحيط أغنى، وأصبح بإمكان الرسام أن يرسم صورة المناخ بدقة أكبر.

كان أحد أكبر نينوات شرق الهادئ في 1982–1983 غير معتاد لدرجة أن أنظمة الرصد التقليدية لم تلاحظه في البداية، لأن الشذوذات الدافئة ظهرت في مكان غير متوقع.

\arg\min_{C,S} \|X - XCS\|_F^2
يُبحث عن مصفوفتين C وS بعناصر غير سالبة ومجموع صفوف يساوي واحدًا، بحيث يكون حاصل الضرب XCS أفضل تقريب للبيانات X.
\Delta_{i_{max}}^p(t) = 1 - \frac{1}{p-1} \left( \frac{1}{S_{i_{max} t}} - 1 \right)
تساوي الدرجة 1 إذا كان في لحظة زمنية معينة احتمال نمط واحد يساوي 1 (حالة نقية)، وتساوي 0 إذا كانت جميع الأنماط p متساوية الاحتمال (حالة محايدة أو مختلطة).
F^S_{s \times p} = \frac{\sum_t F_{st} S^T_{pt}}{\sum_t S_{pt}}
متوسط زمني مرجح للحقل F، حيث الأوزان هي احتمالات انتماء كل لحظة زمنية إلى النمط p من المصفوفة S.
العلماء
Emile ClapeyronDavid CharbonneauR. A. RossiterD. B. McLaughlinMichel MayorDidier Queloz
المفاهيم
ENSO El Niño index Jin-Timmermann model El Niño Multivariate ENSO Index La Niña ERSST relative ONI Southern Oscillation NOAA CPC Teleconnection NOAA PMEL / TAO TAO/TRITON moorings spring predictability barrier zebiak cane model equatorial wave propagation OISST v2.1 Pacific decadal oscillation sea surface temperature anomaly UAH satellite record