نوسان دهگانه اقیانوس آرام (PDO) با الگوی پیشرو (EOF) ناهنجاری‌های دمای سطح دریا (SST) در حوضه اقیانوس آرام شمالی (معمولاً به سمت قطب‌های 20 درجه شمالی) تعریف می‌شود. ناهنجاری های SST با حذف هر دو چرخه سالانه اقلیمی و ناهنجاری میانگین جهانی SST از داده ها در هر نقطه شبکه به دست می آیند. مقادیر مثبت شاخص PDO با ناهنجاری‌های منفی SST در مرکز و غرب اقیانوس آرام شمالی (از ژاپن به سمت شرق گسترش می‌یابد)، و ناهنجاری‌های مثبت SST در شرق اقیانوس آرام شمالی (در امتداد ساحل غربی آمریکای شمالی) مطابقت دارد. فاز مثبت PDO همچنین با ناهنجاری های مثبت SST در سراسر اقیانوس آرام استوایی مرکزی و شرقی همراه است. یک تصویر آینه ضعیف از این ناهنجاری ها در سراسر اقیانوس آرام جنوبی رخ می دهد. به طور کلی، الگوی فضایی PDO شبیه الگوی ENSO است. بزرگترین تمایز بین PDO و ENSO در مقیاس زمانی آنها است: در حالی که ENSO در درجه اول یک پدیده بین سالانه است، PDO در مقیاس ده ساله است. بنابراین، رکوردهای داده نسبتا طولانی برای تعریف و درک PDO مورد نیاز است.
نقاط قوت کلیدی
توصیف مختصر از یک حالت منسجم فضایی و در مقیاس بزرگ از تنوع آب و هوای دهه‌ای در سراسر حوضه اقیانوس آرام
الگوی قوی در بسیاری از مجموعه داده ها (به عنوان مثال HadISST، ERSST، Kaplan SST، و غیره) و همچنین در مدل ها شبیه سازی شده است.
مرتبط با تأثیرات اجتماعی مرتبط بر بارش، دما، برف و خشکسالی، به ویژه در غرب آمریکای شمالی
محدودیت های کلیدی
به یک سری زمانی طولانی برای تعریف نیاز دارد (50+ سال)
تشخیص ناهنجاری های مربوط به PDO از سیگنال های ENSO و تغییرات آب و هوایی دشوار است
صراحتاً شامل اقیانوس‌های استوایی و اقیانوس آرام جنوبی نمی‌شود، اما همبستگی قوی با این مناطق نشان می‌دهد.
دسترسی به داده ها
راهنمای کاربر متخصص
موارد زیر توسط دکتر کلارا دزر، NCAR، دسامبر 2015 ارائه شده است:
نوسان دهگانه اقیانوس آرام (PDO)، اولین بار توسط Mantua و همکاران تعریف شد.(1997)، الگوی غالب در تمام طول سال ناهنجاری‌های ماهانه دمای سطح دریا (SST) در اقیانوس آرام شمالی است که از طریق تجزیه و تحلیل تابع متعامد تجربی (EOF) بدست می‌آید. ناهنجاری‌های SST (که با SST* مشخص می‌شود) به‌عنوان انحراف از چرخه سالانه اقلیمی تعریف می‌شوند که میانگین جهانی ناهنجاری SST از آن کم شده است (به عنوان راهی برای حذف هر گونه روند بلندمدتی که ممکن است با تغییرات اقلیمی اجباری خارجی مرتبط باشد [نگاه کنید به)همچنین تفسیر دکتر کوین ترنبرث، در زیر]). PDO 27 درصد از واریانس SST* را در مجموعه داده HadISST (Rayner et al., 2003) طی دوره 1870-2014 تشکیل می دهد. الگوی فضایی با رگرسیون خطی ناهنجاری‌های SST در هر مکان بر روی اقیانوس‌های جهانی بر اساس سری‌های زمانی مولفه اصلی نرمال شده (PC) محاسبه می‌شود. الگوی EOF و رکورد نرمال شده PC در ردیف بالای شکل 1 نمایش داده شده است. نتایج در مجموعه داده های مختلف با تغییرات اندک قبل از سال 1920 که پوشش داده کاهش می یابد قوی هستند (نیومن و همکاران، 2015). حداقل طول سابقه مورد نیاز برای تعریف PDO حدود 50 سال تخمین زده می شود (ون و همکاران، 2014؛ نیومن و همکاران، 2015).
در مرحله مثبت خود ، الگوی PDO از SST منفی* در شمال مرکزی و غربی اقیانوس آرام و SST مثبت در شرق شمال اقیانوس آرام تشکیل شده است (علائم مخالف برای مرحله منفی بدست می آید). الگوی PDO اقیانوس آرام شمالی در سایر قسمت های اقیانوس جهانی با SST* مرتبط است ، مهمترین آنها اقیانوس آرام گرمسیری که در آن به الگوی ENSO شباهت دارد ، با SST مثبت* در اقیانوس آرام استوایی شرقی که توسط SST منفی در اقیانوس آرام نیمه گرمسیری احاطه شده است. هر دو نیمکره. نمایشگاه های زمانی PDO تنوع در مقیاس ده ساله را نشان می دهد ، حتی با داده های ماهانه به وضوح قابل تشخیص است. دوره های مرحله PDO عمدتاً منفی شامل 1905-1925 ، 1947-1976 و 1998-2013 ، با دوره های فاز PDO عمدتاً مثبت در بین. این فواصل طولانی مدت عمدتا یک علامت نام خود را به PDO می دهد. PDO با هیدروپلیمر در آمریکای شمالی ارتباط دارد ، از جمله بارش ، دما ، برفی ، جریان و خشکسالی (به عنوان مثال ، گرشوف و بارنت ، 1998 ؛ مک کاب و دتینجر ، 2002 ؛ مک کاب و همکاران ، 2012 ؛ دای 2012 ؛ وانگ و همکاران. ، 2014 ؛ در میان دیگران). این تأثیرات در درجه اول با تغییرپذیری مرتبط در گردش جوی در مقیاس بزرگ ، به جای اینکه به طور مستقیم توسط خود ناهنجاری های PDO SST انجام شود ، هدایت می شود.
PDO را می توان با الگوی جهانی SST* مرتبط با ENSO مقایسه کرد ، در اینجا به عنوان EOF پیشرو SST* در حوضه کامل اقیانوس آرام تعریف شده است (پانل پایین شکل 1) اما یک الگوی تقریباً یکسان با استفاده مجدد از SST* بدست می آیددر شاخص Canonical Nino3. 4 SST (نشان داده نشده است). همانطور که در ژانگ و همکاران بحث شد.(1997) ، الگوهای مکانی PDO و ENSO بسیار مشابه هستند ، به جز بزرگی نسبی SST* در مناطق استوایی در مقابل خارج از مناطق اقیانوس آرام: ENSO بر منطقه استوایی تأکید می کند ، در حالی که PDO بر اقیانوس آرام شمالی تأکید دارد. علیرغم الگوهای مکانی مشابه آنها ، سری زمانی ENSO و PDO متمایز هستند: ENSO عمدتا یک پدیده بین سالانه است در حالی که PDO در درجه اول در مقیاس است که توسط طیفهای قدرت آنها تأیید شده است (شکل 2).
در حالی که مکانیسم های فیزیکی اساسی ENSO نسبتاً به خوبی درک شده اند (C. F. Neelin ، 2012) ، پویایی PDO هنوز در دست بررسی است. بررسی اخیر نیومن و همکاران.. این موارد عبارتند از: پویایی ENSO گرمسیری ؛ارتباطات جوی از مناطق استوایی تا اقیانوس آرام شمالی ؛و ذاتی به علاوه جوی گرمسیری گرمسیری از طریق شارژهای سطح شمال اقیانوس آرام از طریق شار انرژی سطح ، جریانهای اکمان و امواج روسبی اقیانوسی. بی تحرک حرارتی و پویا اقیانوس به شخصیت زمانی با فرکانس پایین PDO کمک می کند ، در حالی که فرآیندهای جوی مسئول انسجام مکانی در مقیاس بزرگ PDO هستند. نیومن و همکاران.(2015) پارادایم PDO پیامدهایی برای پیش بینی آن و همچنین بازسازی های سرخپوشان بر اساس شاخص های پروکسی آب و هوا دارد.
یکی دیگر از الگوی نزدیک به تنوع ده ساله مانند ENSO ، "نوسان بین اقیانوس آرام" است (IPO ؛ Power et al. ، 1999 ؛ Folland et al. ، 2002 ، Parker et al. 2007 ؛ Henley et al. 2015). تعریف IPO متفاوت است ، اما به طور معمول به عنوان EOF پیشرو SST فیلتر شده با گذرگاه کم تحرک بر روی حوضه کامل اقیانوس آرام یا کل جهان بدست می آید. الگوهای مکانی PDO و IPO بسیار مشابه است به جز اینکه اولی بیشتر از دومی بر اقیانوس آرام شمالی تأکید می کند. سری زمانی ماهانه PDO و IPO با 0. 74 ارتباط دارند (نیومن و همکاران ، 2015). ##
موارد زیر توسط دکتر کوین ترنبرت ، NCAR ، آگوست ، 2015 کمک شده است:
تأثیر فزاینده انسان بر آب و هوا ، عمدتاً از طریق تغییر در ترکیب جوی ، باعث گرم شدن کره زمین می شود. بنابراین بسیاری از متغیرها و شاخص های آب و هوا تحت تأثیر تغییرات آب و هوایی مرتبط قرار می گیرند و هرگونه تجزیه و تحلیل واریانس می تواند تحت تأثیر روندهای اخیر باشد. بنابراین مطلوب است که روند بررسی تنوع اساسی و الگوهای مرتبط را حذف کنید. یک رویکرد این است که یک روند خطی را به یک سری زمانی از یک شاخص متناسب کند ، اما این یک روش به طور جدی با نقص است زیرا (i) به طول سریال های زمانی بستگی دارد.(ب) این بدان معنی است که روند به طور نامحدود به آینده و گذشته ادامه می یابد. و (iii) در قسمت اولیه قرن بیستم چنین روندی وجود ندارد. در عوض ، یک رویکرد نسبتاً ساده استفاده از سری زمانی جهانی به عنوان یک شاخص اصلی مؤلفه غیر ثابت است و آن را از هر نقطه شبکه قبل از انجام تجزیه و تحلیل حذف می کند. این روش نشان داده شده است که با استفاده از نتایج مدل ، جایی که علت عدم ایست بودن شناخته شده است ، به طور مؤثر کار می کند. مثال خوب AMO است که بر اساس شاخصی از میانگین منطقه SST در شمال اقیانوس اطلس از 0 تا 60N است (به Trenberth and Shea (2006) مراجعه کنید). PDO همچنین از SST ها گرفته شده است که میانگین جهانی آن برداشته شده است ، و تعیین اولین روش تغییرپذیری برای 20-70N در شمال اقیانوس آرام (به Trenberth and Fasullo (2013) مراجعه کنید). ##
