在20世纪60年代之前,关于厄尔尼诺和南方涛动的观测和动力解释都很少,学界也没有将二者联合起来研究。直到60年代末,比约克尼斯仅仅通过表征南方涛动的海平面气压资料和少数岛屿站点观测的海温资料,提出了厄尔尼诺和南方涛动其实是通过海气相互作用而紧密地联系在一起的猜想。他认为:沃克(Walker)环流受热带太平洋纬向海温梯度驱动,底层赤道东风的加强伴随着赤道海洋上升流的加强,导致赤道东太平洋海温异常降低,这又会加剧东西太平洋的温度梯度,进而又加强沃克环流,促进赤道东太平洋海温进一步降低,形成拉尼娜。另一种情况下,沃克环流的减弱也会进一步减弱底层东风,同时也减弱赤道海洋上升流,因此赤道东太平洋变暖,并且加热其上空的大气并降低局地海平面气压,这样就减小了热带太平洋纬向的海温梯度,从而导致沃克环流减速,进一步加剧赤道东太平洋的变暖,形成厄尔尼诺。因此,比约克尼斯提出的这种海-气相互作用反馈机制给热带东太平洋初始的海温异常发展提供了一个永不停止的动力。20世纪80~90年代,许多的观测和数值模式的模拟均证实了比约克尼斯的猜想,并将海温和沃克环流的变化与赤道东太平洋上升流和温跃层深度的变化联系起来,丰富了比约克尼斯描述的海温与沃克环流之间相互作用的动力细节,同时修正了比约克尼斯猜想中的一些不合理的部分,使之成为一个完整理论。为纪念比约克尼斯在该方面突破性的贡献,后人将该理论称为比约克尼斯正反馈。这种反馈机制直到21世纪初依然是海气相互作用尤其是ENSO研究的基础理论。
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. 理学 . 海洋科学 . 海洋气象学 . 海洋气候学 . 热带海气相互作用 . 比约克尼斯正反馈比约克尼斯正反馈
/Bjerknes positive feedback/
最后更新 2024-04-10
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一种用来解释热带太平洋海表温度纬向差异与海面气压之间链式耦合并相互促进的正反馈,最早由著名的气象学家J.比约克尼斯(Jacob Bjerknes,1897~1975)在20世纪60年代提出,用来解释ENSO现象中海表面温度异常与低层大气环流异常之间的相互促进过程。
- 英文名称
- Bjerknes positive feedback
- 所属学科
- 海洋学
扩展阅读
- BJERKNES J.Atmospheric teleconnections from the equatorial Pacific.Monthly weather review,1969,97:163-172.
- NEELIN J D, BATTISTI D S, HIRST A C, et al.ENSO theory.Journal of geophysical research oceans,1998,103:14261-14290.
- PHILANDER S G.El Niño and La Niña.Journal of the atmospheric sciences,1985,42:2652-2662.