Почему дождь приходит с запада: подсказка из глубины океана ✛ ✎

Оригинал: "Oceanic influence on Large-Scale Atmospheric Convection during co-occurring La Nina and IOD events"
arXiv:2404.11928 · 2024-04-18 · CC BY-NC-SA 4.0 · собственный разбор · 1 мин
Невидимые волны в Индийском океане приносят дожди на запад Индии, когда Тихий океан холодный, а восток Индийского тёплый.

Летом 2022 года на западе Индии лили дожди, а на востоке стояла сушь. Обычно муссон приносит влагу равномерно, но в тот год всё пошло не так. Учёные нашли причину в глубине океана, где вода движется волнами, невидимыми с поверхности.

Термоклин — это граница между тёплой водой сверху и холодной снизу. Если термоклин опускается, сверху становится больше тёплой воды.

Когда Тихий океан холодный (Ла-Нинья), а восток Индийского океана тёплый (отрицательный диполь), над экватором дуют западные ветры. Они толкают воду на восток, и вдоль экватора бежит волна Кельвина. У берегов Суматры она отражается и возвращается на запад уже как волна Россби. Эта волна доходит до Аравийского моря и опускает термоклин на 20–30 метров глубже обычного. Тёплая вода накапливается, как в ванне, если долго не вынимать пробку.

Тёплая вода нагревает воздух, и он поднимается вверх. Над Аравийским морем воздух начинает стягиваться, как вода в воронку, и вместе с ним приходит влага. Второй такой центр возникает над островами Индонезии. Два центра, как два насоса, качают влажный воздух в небо, и над западной Индией идут дожди. В годы, когда Ла-Нинья и отрицательный диполь не совпадали, такого механизма не было, и дожди распределялись иначе.

Теперь, глядя на температуру воды в глубине Аравийского моря, метеорологи смогут лучше предсказывать, каким будет муссон. Это поможет фермерам и городам готовиться к дождям или засухе. Океан, как выяснилось, управляет дождём не с поверхности, а из глубины.

Волна Кельвина, рождённая у экватора, проходит путь до Суматры за несколько недель, а отражённая волна Россби возвращается в Аравийское море ещё медленнее. Полный цикл занимает около двух месяцев, что сопоставимо с длительностью активной фазы муссона.

OHC = \rho_0 C_p \int_{d_1}^{d_2} T(z) dz
Суммарное тепло в слое от поверхности до 700 м, где плотность морской воды 1025 кг/м³, а удельная теплоёмкость 4185 Дж/(кг·К).
MHT = \rho_0 C_p \int_{d_1}^{d_2} v(z) T(z) dz
Перенос тепла через широтный разрез за счёт меридиональной скорости v и температуры T.
Понятия
диполь индийского океана южная осцилляция энсо ла-нинья эффект конденсатора Индийского океана океанический индекс нино муссон североатлантическая осцилляция индекс Эль-Ниньо относительный они межгодовая изменчивость объём тёплой воды распространение экваториальных волн буйковые станции TAO/TRITON модель Зебиака–Кейна северное экваториальное противотечение волна кельвина начало муссона модель Джина–Тиммермана NOAA CPC