Självständigt arbete Nr 33

El niño- Southern ocsillation och de tropiska cyklonerna i Stilla havet

El niño- Southern ocsillation och de tropiska cyklonerna i Stilla havet

Jennie Persson Söderman

Jennie Persson Söderman

Uppsala universitet, Institutionen för geovetenskaperKandidatexamen i fysik, 180 hpExamensarbete C i meteorologi, 15 hpTryckt hos Institutionen för geovetenskaper Geotryckeriet, Uppsala universitet, Uppsala, 2012.

The tropical cyclones are both frightening and fascinateing to people and there are a lot of research on tropical cyclones. This work intends to answer wether or not El niño-southern oscillation affects the number, intesity and lifespan of the tropical cyclones in the Pacific. The study is based on temperature data from buoys that the U.S Weather Service National Oceanic and Atmospheric Administration deployed in the Pacific and collected information on tropical cyclones. The data was gathered during a 15-year-period from 1995 to 2009. A significant finding was that the number of tropical cyclones were affected to large extent by the different phases of El niño-Southern oscillation. The eastern pacific was affected the most. During what turned out to be a strong El niño-year there were upwards of 30 tropical cyclones whilst during a La niña year there were merely just above 10.) The lifespan of the tropical cyclones were impacted in various phases of El niño-Southern oscillation, but mostly in the western Pacific. However the intensity was not found to be directly affected.

Självständigt arbete Nr 33

El niño- Southern ocsillation och de tropiska cyklonerna i Stilla havet

Jennie Persson Söderman

Handledare: Cecilia Johansson

Referat De tropiska cyklonerna har både skrämt och fascinerat människor genomtidernaochdetpågårenheldelforskningkringdem.IdettaarbetestuderasomElniño‐Southernocsillationpåverkarantalet,intensitetenellerlivslängdenpådetropiskacyklonerna iStillahavet.Tilldettaanvändstemperaturdata frånbojarsom den amerikanska vädertjänsten National Oceanic and AtmosphericAdministration placerat ut i Stilla havet och insamlad information kring detropiska cyklonerna. Studien baseras på data från en 15års period under åren1995till2009.StudienvisarblandannatattantalettropiskacyklonerpåverkasrelativtmycketavdeolikafasernaiElniño‐Southernoscillation.ÖstraStillahavetpåverkadesmestdärdetundervadsomvisadesigvaraettstarktElniñoårvaruppemot30tropiskacyklonermedandetunderettLaniñaårendastvarstraxöver10.ÄvenlivslängdenpådetropiskacyklonernavisadesigpåverkasnågotavdeolikafasernaiElniño‐SouthernoscillationmendåtillstörstadelivästraStillahavet.Intensitetendäremotvisadesigintedirektpåverkas.

Abstract Thetropicalcyclonesarebothfrighteningandfascinateingtopeopleandtherearealotofresearchontropicalcyclones.ThisworkintendstoanswerwetherornotElniño‐southernoscillationaffects thenumber, intesityand lifespanof thetropical cyclones in the Pacific. The study is based on temperature data frombuoys that the U.S Weather Service National Oceanic and AtmosphericAdministration deployed in the Pacific and collected information on tropicalcyclones.Thedatawasgatheredduringa15‐year‐periodfrom1995to2009.A significant findingwas that thenumberof tropical cycloneswereaffected tolargeextentbythedifferentphasesofElniño‐Southernoscillation.Theeasternpacificwasaffectedthemost.DuringwhatturnedouttobeastrongElniño‐yeartherewereupwardsof30 tropical cycloneswhilstduringaLaniñayear thereweremerelyjustabove10.)ThelifespanofthetropicalcycloneswereimpactedinvariousphasesofElniño‐Southernoscillation,butmostlyin the western Pacific. However the intensitywasnotfoundtobedirectlyaffected.

Innehållsförteckning 

1INLEDNING......................................................................................................................................11.1BAKGRUND.................................................................................................................................................11.2TIDIGAREFORSKNING..............................................................................................................................11.3MÅL.............................................................................................................................................................1

3TEORI................................................................................................................................................23.1TROPISKACYKLONER...............................................................................................................................23.1.1Förutsättningarförbildandetaventropiskcyklon...........................................................23.1.2Vardetropiskacyklonernabildas...............................................................................................33.1.3Dentropiskacyklonensväg............................................................................................................43.1.4Namnenpådetropiskacyklonerna............................................................................................43.1.5Deolikakategorierna.......................................................................................................................5

3.2ELNIÑO‐SOUTHERNOSCILLATION.........................................................................................................63.2.1Elniño.......................................................................................................................................................63.2.2Laniña......................................................................................................................................................7

4METOD..............................................................................................................................................94.1ENSO..........................................................................................................................................................94.1.1Bakgrunddata......................................................................................................................................94.1.2Bearbetning.........................................................................................................................................10

4.2DETROPISKACYKLONERNA.................................................................................................................114.2.1Bakgrunddata....................................................................................................................................114.2.2Bearbetning.........................................................................................................................................11

5RESULTAT......................................................................................................................................125.1ELNIÑO‐SOUTHERNOCSILLATION......................................................................................................125.2DETROPISKACYKLONERNASLIVSLÄNGDOCHELNIÑO‐SOUTHERNOCSILLATION....................125.3ANTALETTROPISKACYKLONEROCHELNIÑO‐SOUTHERNOCSILLATION....................................125.4ANDELENTROPISKACYKLONERSOMUPPNÅTTORKANSTYRKAOCHELNIÑO‐SOUTHERNOCSILLATION..................................................................................................................................................13

6DISKUSSION..................................................................................................................................18

7SLUTSATSER.................................................................................................................................19

8REFERENSER.................................................................................................................................208.1BÖCKER....................................................................................................................................................208.2HEMSIDOR...............................................................................................................................................20

1

1 Inledning 

1.1 Bakgrund De tropiska cyklonerna är fascinerande förmänniskormed sin speciella formoch det extrema väder de frambringar, men de kan också vara förödande försjöfart eller när de drar in över land. Säsongsvariationern av de tropiskacyklonerna beror av variationer i någon eller några av de förutsättningar förbildandetaventropiskcyklon.Förutsättningarnanämnssenareiavsnitt3.1omdetropiskacyklonerna.Dethargjortsochgörsenheldelstudiersomfokuserarpådessavariationermedmåletattkunnaförutsägadentropiskacyklonsäsongenbättre.DeflestaavstudiernagörspåAtlantenmendetförekommerävenstudierpådeandraoceanerna(LandseaC.W,2000).Elniñokopplasivissadelaravvärldentilltorkaochiandradelaravvärldentillden tropiska cyklonsäsongen. Namnet El niño‐Southern ocsillation (ENSO)uppkom då fiskare på Sydamerikas västkust upptäckte att vart 3‐7 år blevhavsvattnet vid kusten något varmare vilket påverkade fisket. Då dennauppvärmningenoftaststartadekringjulfickfenomenetnamnetElniño(denlillapojken) efter Jesu födelse. Senare blev El niño‐Southern ocsillation namnet påheladencykelsompågåröverStillahavet(Barry&Chorley,2010).

1.2 Tidigare forskning DåENSOpåverkarettparavförutsättningarnaförbildandetaventropiskcyklonhar förutsägelsen av och forskningen kring de olika faserna i ENSO blivit enviktig del för förutsägelsen av tropiska cyklonsäsongen i Stilla havet. TidigareforskningharvisatattförekomstenavtropiskacyklonerivästraStillahavet(90‐165E)minskarunderdenlågafasen(Elniño)menattdettakompenserasavenökningavantalet tropiskacykloner iöstraStillahavet (östom165E) (Diaz&Margraf, 2000). Lågtrycksområdets förskjutning österut under El niño har istudier visat sig förskjuta även centrum för denhögsta aktiviteten av tropiskacyklonerösterut.AndrastudierharvisatattdetfinnsentendensattdetropiskacyklonernabildasnärmareekvatornunderElniñoisödraStillahavet(LandseaC. W, 2000). Det motsatta har observerats under den höga fasen (La niña)(LandseaC.W,2000).

1.3 Mål  Idettaarbetetharjagstuderatomdetfinnsnågonkopplingmellandetropiskacyklonernasintensitet,antalochlivslängdochdeolikafasernaiENSO.MåletvarattundersökaomENSOpåverkardetropiskacyklonernaiStillahavet.Tilldettahar jag använt vattentemperaturdata från bojar utplacerade i Stilla havet ochinsamladinformationomdetropiskacyklonernasintensitet,antalochlivslängdfrånåren1995‐2009.

3 T

3.1 DekartropsåkochpreströögahardiamnorÖga80(Ba201Kno201DettropförelågtmedvindiblalågtSveuppstormedpolaluftmed(Be

3.1.DetförunågcykLom

Teori 

Tropiska c

tropiska caktäriseraspiskcyklonkallatögaih temperatucis vid ögömmar uppatsträckers normaltmeternpårmalt cirkaat är mellakm i diamrry & Cho10, Ackermox, 2007, S11a).

t är inte bpikernaekommertrycksområd mycketdhastigheteand drar dtryck ävenrigepnåttrmstyrka.delvindhasarfronten ftmassorind uppnå ornes&Hol

.1 Förutsätt

t finns vissutsättningagotsomsägklon(Diaz&man,2008)

cykloner 

cyklonernasavettdjunsomuppncentrum.Iurenkanvgonväggenp längst ögsigroteranen diametdelågtryck950hPaman 8‐meter.orley,man &SMHI,

bara idet

ådenhögaer,det inöversom

För att ettstighet undfår sin enenorrochsöorkanstyrkalmgren,200

tningar för 

sa förutsättar är ett krgerattdet&Margraf,.

Figu

har fått sptorganisenåttorkansInneiögatvarauppåtär den trogonväggenndespiralbater på 50ksomliggemen i vissa

t oväder skder 10 mergi från teder.Ivissaa, de har09).

bildandet a

tning för arav för attattbarafö2000,SMH

ur1.Etttvärsn

sitt namn feratlågtryctyrkaärnätärdetrela10‐15graopiska cykoch där fiandavmol00‐800 kmerpåSvensaextrema

ka klassasminuter övemperaturkafallkanvdå en me

av en tropis

att en tropen tropiskrattdessaHI,2011a,S

nittavenTro

från att deckmedcirkärasymetriativtlugnt,adervarmaklonen sominns en regln,sefigurm vilket ärskabreddgrfall kande

som en sver 24,5 mkontrastenvindhastighedelvindhas

sk cyklon 

isk cyklonk cyklon skkravärupSMHI,2011

opiskCyklon(

e bildas i tkuläraisobisktuppbygdärsjunke

areänomgm värst, togion av åsk1.Dentropr mindrerader.Trycet sjunkau

torm i Svem/s. Dessamellan ka

hetenilågtstighet på

ska kunnakabildasmppfylldabil1b,Bogren,

(NOAA,2012a

tropikernabarer.Entyggdochhaerluftennegivningen.Monvis medkmoln. Utpiskacykloän hälftencketimitteunder900

erige krävsa lågtryckalla och vatryckentillöver 33

a bildas, dmendet ärldasentro,Gustavsso

a).

2

a, depiskrettedåtMenluftfrånonenn avenärhPa.

s enk påarmaochm/s

essaintepiskon&

3.1.Förtropvissvisscykinte(ITClängkarsomfigustigekvär

Ett rerotatiospontatillräck

Ettavsför attrotatio

Envathavsvatropiskavdunssom tavärmenbildandtemperdeträcmedva

Tillräc

avtartihögt fökonden

Relativhögreu

Liten vändraskommefukten

.2 Var de tr

rutsättningapiskacyklosa delar avsa perioklonernabilertropiskaCZ) somgst medaktäriserasm skapar eur 2. Anledger i ITCvatornvärmdå lättare

dan befinon och tilnt utan bkligtmycke

ståndpåmdet ska finsomkräv

ttentempeattnet.Tillka cyklonestatfrånhaas från vanfrigörssedet och tiraturkontrackamedenattenångas

ckligtavtagillräckligtmör att nå mnserarbilda

vthög luftuppbildasf

vertikal v för mycker vindeniluften.

opiska cykl

arna ovanonernaendv jordkloteoder. Deldasviddekonverg

löper rund ekvatos av uppåtett band adningen tiZ är attmskraftigtän luften

ntligt lågtllräcklig kbehöver rtuppåtgåe

minst500innas en tvsförattet

raturpåmskillnadfr

erna till stavet.Närvattnet, denedannärvaillväxten aastenärtillvattentemskaavdunst

gandetemmycketmemättnadsånassåklartä

tfuktighetförlitelate

indskjuvnet med höblanda in

onerna bild

gör att dastbildaspet och undee tropiskensåkalladens zonet jordklotorn. ITCtgående luav moln, sll att lufteluften vvidytanochögre up

tryck närakonvergenredan befendeluftför

km(cirkatillräckligtttorganiser

minst26,5rånlågtryctörsta delvattenånganna energiattenånganav den trolräckligthö

mperaturnåta.

mperaturmedhöjdenkngtrycketävenmoln.

upp tillcentvärme.

ning i tropöjden (< 1torrare lu

das 

depåerkadeentetCZuftseenvidchpp.

Figur2.Ibandav(NOAA,2

a markytns. Tropiskfintligt orgrattutveck

a5°)frånstor corioratlågtryck

5 °Cpåettkenpåsvesin energnavdunstakallas lat

nkondenseopiska cykögmellanvågotunder

medhöjdekommerluoch konde

irka5km

posfären. V0 m/s). Äruft från sid

Intertropiskamoln.Passad2012a).

an med eka cykloneganiseratklas.

ekvatornliskraft sokskakunna

tdjupavenskabreddgi från vaarfrånhavetent värmeerasochgeklonen. I vvattenytan26,5°Cför

n.Omtemftenintestensera. Nä

mhöjd. Är

Vindhastigr vindskjuvdorna och

akonvergenszvindarnavisa

en tillräcer bildaslågtryck m

.Dettabehm skaparabildas.

minst50dgraderfåattenångaetåtgårene. Den lateerdåenergvissa fall,ochluften,ratttillräck

mperaturentigatillräckär vattenån

luften för

gheten fårvning fördå reduc

zonensessomassomgulap

3

ckligintemed

hövsden

m irdesomnergientagitillomkankligt

intekligtngan

torr

intestoreras

mettilar

4

Närluftenstigerbildaslågtryckvidmarkytansom,omdeärtillräckligtlångtfrånekvatornattdekanorganiserasig,ivissafallutvecklastilltropiskacykloner.Pånorra halvklotet bildas de flesta tropiska cyklonerna under perioden maj tilloktoberochpåsödrahalvklotetunderperiodendecembertillaprilberoendepåhurhavsvattentemperaturenvarierar.IsydöstraStillaHavet,västeromSydamerikalöperdenkallaPeruströmmensomgöratthavsvattnetblirkallareochförhindrardåbildandetavcyklonerdär.Ävenpå södra delen av Atlanten är det sällsyntmed tropiska cykloner, detta berorbåde på att vindskjuvningen är för hög och att det även där löper en kallhavsström (SMHI, 2011b, Barry & Chorley, 2010, Bernes & Holmgren, 2009,Bogren,Gustavsson&Loman,2008).

3.1.3 Den tropiska cyklonens väg När den tropiska cyklonen bildats förflyttas den västerut med de så kalladepassadvindarna (se figur 2) som blåser snett västerut inmot ekvatorn för attsedanböjaavmotpolernaellerdrainöverlandnärdennårdevästradelarnaavoceanerna. I båda fallen försvagas den tropiska cyklonen, i första fallet för attvattnetunderdenblirsåkalltattdet inte finnstillräckligtmedenergiatttillgåoch i andra fallet för att luftfuktigheten runt om minskar. Böjer den av motpolerna kan den senare påverka bildningen av lågtryck på högre breddgrader(Bogren&Gustavsson,2008).

3.1.4 Namnen på de tropiska cyklonerna De tropiska cyklonerna får sina namn när de har uppnått stormstyrka vilketdefinieras med en medelvindhastighet över 18 m/s. Anledningen till att denamngesärihuvudsakattdetskablilättareattskiljapådem.Detkommeroftainformation från fleraolikahållomsammacyklonvilketkangöradetsvårtattvetaomdetärsammaellerolikacykloner informationenhandlarom(Barry&Chorley2010,NOAA,2012c).Namnen på de tropiska cyklonerna bestäms av en internationell kommitté påWMO, World Meteorological Organisation. Till exempel finns det för tropiskacykloner iAtlanten sex olika listormednamn i alfabetisk ordning från a till z.Systemetfungerarpåsåsättattdenförstacyklonensombildasunderettårfårdetöverstanamnetpådendåvarande listan, åretefter fården första cyklonendetöverstanamnetpånästalistaosv.Varsjundeåråterkommeralltsånamnenigen,mendefinnsundantag,ärenorkanmycketförödandetasdetnamnetborturlistan.År2005togshelafemnamnbort,Katrina(sefigur3),Wilma,Dennis,RitaochStan.I östra Stilla havet finns på samma sätt som för Atlanten sex listor och somfungerar på samma sätt. I västra Stilla havet däremot finns ett par olikanamnsystem som visserligen används på liknande sätt men då utanbokstavsordning(NOAA,2012c).

3.1.Ettmed33mcykkate42m(vinmelVin(NO

Figu

.5 De olika k

tropisktdelvindhasm/shardeklonen mätegorierberm/s),kategndhastighetllan 59‐69dhastighetOAA,2012b

ur3.Tropiska

kategoriern

lågtryckstighetenupentropiskats sedanroendepågori2,medtermellanm/s) och

ternamätsb).

cyklonenKat

na 

anses hppgåttöveacyklonenmed Saffirintensitet:del(vindha50‐58m/kategori 5påtiomete

trinaår2005

ha övergår18m/s.Nuppnåttorr‐SimpsonKategori1

astigheterm/s), kategor5, förödanershöjdoc

(NOAA,2007

ått till eNärsedanvrkanstyrkaskalan so

1,svag(vinmellan43‐4ri 4,myckede (vindhahärettme

7).

en tropiskvindhastigh.Styrkanpom klassandhastighe49m/s),kaet stark (vastigheteredelvärdeu

k cyklonhetengåröpådentropar dem ietermellanategori3,svindhastighöver 70 munderenm

5

dåöverpiskafem33‐tarkheterm/s).minut

6

3.2 El niño‐Southern oscillation På ITCZ som sträcker sig längs ekvatorn är i allmänhet lufttrycket lågt vidmarkytan,mendetbetyderinteatttrycketärlikaöverhelaITCZ.PåvissadelaravITCZärlågtryckenmerintensivaochdetbildasdåmermolnochnederbördpå dessa platser. På andra delar sjunker istället luften och det blir högrelufttryck. För att jämna ut dessa skillnader blåser vinden från högtryckenmotlågtrycken. I Stilla havet syns detta tydligt. Längs ekvatorn finns en markantskillnadiytvattentemperaturmellandevästraochöstradelarnaavStillahavet.Passadvindarna som blåser från polerna snett västerut in mot ekvatorntransporterar det soluppvärmda ytvattnet i öster västerut och skapar då envarmvattenbassäng i väster.Varmvattenbassängenhålls sedan kvar i väster sålänge passadvindarna är tillräckligt starka. Skillnaden i ytvattentemperaturförstärksocksåiväst‐östledavdenkallaPeruströmmensomlöpernorrutlängstmed Sydamerikas östkust. Den varma luften i väster hävs och skapar då ettkraftigtlågtrycksområde.HögreuppiatmosfärenrörsigvindentillbakaösterutochsjunkersedannerideöstradelarnaavStillahavetvilketskaparhögtryckiöster. Detta är den neutrala fasen i en cykel som brukar kallas den El niño‐Southernocsillation(ENSO)(Gustavsson&Loman,2008).ENSOhartvåextremafaser,en”hög”fasdärdetärstarkahögtryckiöstraStillahavetochdåettkraftigtlågtrycksområdeidevästradelarnaavstillahavetochen ”låg” fasdär lågtrycksområdet i västerär förflyttatnågotösterut.Dessa tvåfaserharfåttnamnenLaniña(hög)ochElniño(låg)(Barry&Richard,2010).

3.2.1 El niño Varmvattenbassängen som skapas i väster gör att termoklinen1under denneutrala fasen liggerväldigtdjupt (cirka200m) idessadelaravStillahavet. Iöster väller istället det kalla vattnet från Peruströmmen upp underifrån dåytvattnet transporterasbortvilketgöratt termoklinenhamnargrunt (cirka50m)(Gustavsson&Loman,2008).Varjevårkringmarsminskarpassadvindarnasstyrka något på norra halvklotet.Mindre ytvatten pressas då västerut, som enkonsekvens börjar vattnet i öster värmas upp och termoklinen börjar luta litemer mot öster. I neutrala fall (vid varken El niño eller La niña) ökarpassadvindarnas styrka igenpå grund avdenAsiatiska sommarmonsunenochtermoklinen faller då tillbaka och det kalla vattnet från Peruströmmen kanåterigenvällaupp,sefigur4.Menivissafall(dåElniñoråder,sefigur5)fårintepassadvindarnatillbakasinstyrkautankanförsvagasännumer,iblandbyterdetill och med riktning till väst‐östlig. När detta sker kan en del av det varmavattnetivästerströmmaösterutochpressardånertermoklinennågotdjupareännormaltvidSydamerikasöstkust.Ytvattentemperaturensominormalafallärcirka8°Clägreiöstänvästökarmellan1‐4°C.Denlillaökningengörrelativtstorskillnad i cirkulationen över Stilla havet och lågtrycksområdet i väster somnormaltliggervidIndonesienflyttaslängreösterut.Elniñoåterkommeriregel

1Termoklinenärgränsendärvattentemperaturenbörjarsjukameddjupet.Ovanförtermoklinenärvattentemperaturennågorlundakonstant.

vart200

3.2.Lastaryttlvästkrafallväst(SMFörkrävgrad

Figuvarmnäst

t 4‐7 år o09a,Barry&

.2 La niña 

niña är mrkare än uigareytvatt större änftigtsamtidliggerdjupterochgruMHI,2009a,

rattentemvs enligt Nderfrånde

ur4.Denneutmaytvattnetvtanuppevidh

ch stannar&Chorley,

motsatsen tunder denttnenfrånön normalt.digtsomdeparenerihundare iös,Barry&Ch

mperaturavNOAAs defietnormala

tralafasen,envästerut.Detghavsytan(NOA

r mellan 12010).

till El niñoneutrala fösterväste. Detta göetkallavathavetkanpster,se figuhorley,201

vvikelse iyinition attundertrem

nvarmvattengörattettlågAA,2012a).

12‐18 mån

o. Under Lfasen. Dåerutblirtemr att lågtrttnetfrånPpressasupur6.Laniñ10).

ytvattnetskytvattentemånaderst

nbassängskapgtrycksområd

ader (Herr

La niña ärde starkamperaturkrycksområdPeruströmmpåt.Termoñaförekom

karäknassmperaturetid(SMHI,2

pasivästerndeskapasiväs

ring, NASA

passadvinpassadvinontrastenmdet i västemeniösteroklinenhammmerunge

somElniñoen ska avvi2009a).

närpassadvinster.Termokl

A, 2012, SM

ndarna iständarna premellanöster blir mysominormmnardjupaefärvart3‐

oellerLanikaminst ±

ndarnatryckelineniösterl

7

MHI,

älletssarochcketmalaarei7år

niña±0,5

erdetigger

Figuytter2012

Figuflack

ur6,Laniña,trligare väster2a).

ur5.Lågtryckskare.Varmvat

termoklinenbrut. Lågtryck

sområdetärfttenbassänge

blirgrundareksområdet pr

flyttatnågotönivästerbre

eännormaltiressas ytterli

österutunderederutsigöst

iösterochvagare västeru

Elniñoochteterut(NOAA,2

rmvattenbasst och blir in

ermokinenbl2012a).

sängenärprentensivare (N

lirnågot

8

essadNOAA,

4 MFörStillochi Ehavatttilltemtropber

4.1 

4.1.DenAdmTroDehStillårvattboja(NOBojaanvboja

södbottläng

Figu

Metod 

rattunderslahavetstuhlivslängduNSO förekvsvattentembestämmastudien p

mperaturdapiska cykläkningaro

ENSO 

.1 Bakgrund

n amerikministratioopicalAtmoharplaceralahavet.De1994. BojatentemperaarnalevereOAA,2012d

arnaärutsvändesfrånar placerad

der.Bojarnaten.Tempegsmedvaj

ur7.TAO/TRIT

sökaomdeuderadesiunderårenkommit unmperaturennärdeolipå grundta frånbojoner somochfigurer

d data 

kanska vän (NOAA)osphereOcatutettnäeförstabojarna mäteaturen påerasdagligd,SMHI,20

satta iettrndebojarsdemellan

aharendiaeratursensernochmä

TONArray,N

eolikafasenformationn1995‐200nder dessan användesika fasernaav att djarna iStillvarit aktianvändesp

ädertjänstestartadeeanprojecätverkavbjarnaplacer bland anflera olikaentillNOA09a).

rutnät,TAOomärmark137° öst o

ameterpå2orernapåätertempe

OAAsbojsyste

ernaiENSOnomdetro09ochseda år. Efters förändrina iENSO födet mellanlahavetociva i Stillaprogramme

en Nationi början

ct(TAO),däbojarmedmeradesutårnnat vindha djup nerAAshemsid

O/TRITONkerademeoch 95° väs

2,3mochäbojarnaärraturenpå

emiStillahav

Opåverkaropiskacykanjämfördsom ENSOngar i havsörekommit.n dessa årchkompleta havet uneringsspråk

nal Oceanpå 80‐taleärdeblandmätutrustnr1984ochhastighetenr till somdaochärti

Array(sedturkoselst ochmel

ärfästaietr standardåfleraolika

vet(NOAA20

detropisklonernasindesdettamO påverkarsvattentem.Åren199r både fatt informatnder perioketMATLA

nic andet ett forsdannatforsinglängsmhelanätven ovanförmest 750llgängligfö

figur7), telergulkvalan 0‐8° n

ttankaremATLAS teradjup.Deo

12e).

kacyklonerntensitet,amednärfaser bland anmperaturen95‐2009vaanns komptionomallaoden. TillAB.

AtmosphskningsprojskaromENmedekvatoerketblevkhavsytan m. Dataörallmänhe

emperaturdadrat,totaltorr respek

medenvajermistorer folikadjupe

9

rnaiantalernannatn föraldesplettadealla

hericjekt,NSO.orniklartochfråneten

datat64ktive

erpåfästaenär

10

normaltrunt1,20,40,60,80,100,120,140,180,300och500mmenvarierarnågotfrånbojtillboj(NOAA2012e).

4.1.2 Bearbetning FrånNOAAshemsida laddadesen fil för varjeboj ner. Filerna innehöll dagligamätningarav temperaturenpå fleradjupåren1995 till2009.Överst i varje filstodvilkadjupsomtemperaturenuppmättspåpårespektiveboj.Påvissabojarhade temperatursensorer lagts till på ytterligare djup efter några år, därförvaldes12olikadjupintervallnärtemperaturdatasammanställdes(setabell1).Tabell1.Tabellenvisar12olikadjupintervallvilkaanvändestillattsammanställatemperaturdatafrånbojarutsattaiStillahavet.

1.1‐5m 7.111‐140m2.6‐15m 8.141‐180m3.16‐30m 9.181‐220m4.31‐50m 10.221‐280m5.51‐80m 11.281‐350m6.81‐110m 12.351‐500m

För djupen angivna i tabell 1 beräknades för åren 1995‐2009 månads‐ ochårsmedelvärden.FörattkunnasenärdeolikafasernaiENSOförekommitbehövdesnågotattutgåifrån. Eftersomde största temperaturändringarna under faserna i ENSO sker iytvattnet i de östra delarna av Stilla havet sammanställdes ettmedelvärde avytvattentemperaturen åren 1995‐2009 från de bojar som är placerade inomområdet 90‐150 °W (se streckad rektangel i figur 7). Medelvärdet användessedantillattberäknatemperaturavvikelseriytvattnetiöstraStillahavetochpåsåsättkunnastuderanärdeolikafasernaförekommit.För att lätt kunna få enbild avhur ytvattentemperaturenvarierat under åren,skapades även färgbilder som visar medelvärdet av ytvattentemperaturen förvarje boj för respektive år. På samma sätt skapades färgbilder som visar etttvärsnitt övermedeltemperaturen för varjedjupintervall frånvarjeboj somärplacerad längst ekvatorn. Bojarna som användes till bilderna överytvattentemperaturen sitter i princip i en 7x11matris, se figur 7.Matrisen ärdockinteheltkomplett,setillexempellängstvästerutifigur7därde4bojarnalängstsöderutsaknaspgaIndonesien.Dessaplatsermarkeradesmedsvartfärgibilderna. Både när det gäller ytvattentemperaturbilderna och bilderna övertvärsnittsaknadestemperaturdatatillfälligtpåvissaplatserochdjupundervissaår,fördessaplatserberäknadesettmedelvärdeavtemperaturdatafråndefyranärmastebojarna(V,O,N,Somplatsen)förattfåmerlättöverskådligabilder.

11

 

4.2 De tropiska cyklonerna 

4.2.1 Bakgrund data MedblandannatavsiktenattstödjaforskningkringtropiskacyklonerharWorldData Center for Meteoeology (WDC) ett projekt kallat ”The International BestTrackArchiveforClimateStewardship”(IBTrACS)därmåletärattsammanställadataangåendetropiskacyklonerfrånolikainternationellacentra.Projektetharnu den mest kompletta globala uppsättning av information kring tropiskacyklonersomfinnstillgänglig(Knapp,etal.)

4.2.2 Bearbetning  Från IBTrACS hemsida hämtades information om de tropiska cyklonernasmaximalavindhastighet,startochslutdatumsamtivilkendelavStillahavetdevarit aktiva. Stilla havet delades in i två delar, östra och västra, de tropiskacyklonersomvaritaktivaösterom180°WräknadestillöstraStillahavetochdesomvaritaktivavästerom180°Wräknades tillvästra(se figur7).De tropiskacykloner som varit aktiva i både östra och västra Stilla havet ingick iberäkningarnaförbådadelarna.Års‐ochmånadsmedelvärdenöverantaletdagaren tropiskacyklonvaritaktivberäknadesförattundersökahurlivslängdenpåverkasavENSO.Närdetgällerintensiteten beräknades andelen tropiska cykloner som uppnått orkanstyrkajämfört med totala antalet tropiska cykloner respektive månad och år.Medelväderna beräknades för både östra, västra respektive hela Stilla havet.Dessa medelvärden och antalet tropiska cykloner varje månad respektive årjämfördessedanmedvattentemperaturdataiolikaanalyser.

12

5 Resultat 

5.1 El niño‐Southern ocsillation Figur8avisaravvikelsenfrånmedelvärdetiytvattentemperatureniöstraStillahavet, 90‐150 °W.Medeltemperaturen beräknades till 26.1°C. I grafen syns entydlig toppår1997där temperaturavvikelsenvaröver1°C.Detta åtföljs av ennegativ temperaturavvikelse år 1999 och sedan åter en liten positivtemperaturavvikelseår2002.Undersammaårifigur9synsentydligspridningavvarmtytvattenösterutår1997medandetår1999iställetverkarvarakallareytvatten i öster ändeövriga åren i figur9.Varmvattenbassängen i väster somnämndes i teoriavsnittet är alltså mer utdragen österut år 1997 och merhoptrycktivästerår1999.Ävenifigur10sestillexempelenstorskillnadidemestöstradelarnaavStillahavetmellan år 1997 och 1999, år 1997 ligger djupetmed temperaturer runt24°C på djupintervall 4 (31‐50 m) medan det år 1999 knappt ligger pådjupintervall 1 (1‐5m)vilketbetyder att termoklinen liggerdjupare i öster år1997än1999.Dettatyderpåattdettillexempelmellanår1997och2002varencykeliENSOdärdetår1997varElniñoochår1999LaniñaochsedanElniñoigenår2002.Underdestuderadeåren1995‐2009verkardenstarkasteElniñonvaritår1997enligtfigur8a,9och10.År1996och2007visarsammatendenssomår1999ifigur8a,9och10vilkettyderpåattdetävendessaårprecissomår1999varitLaniña.

5.2 De tropiska cyklonernas livslängd och El niño‐Southern ocsillation I figur8b sesmedellivslängden för en tropisk cyklon idagar. Småökningaravmedellivslängdensynshosdetropiskacyklonernaibådeöstra,västraochhelaStilla havet (lila, grön respektive blå kurva, figur 8b) under El niño (se tillexempelår1997)ochsmåminskningaravmedellivslängdensynsunderLaniña(setillexempelår1999).UnderElniñoår1997dentydligastetoppen ivästraStillahavet(lilakurva)dåmedellivslängdenhosentropiskacyklonvarcirka12dagarjämförtmeddeandrastuderadeårenifigur8bdåmedellivslängdenaldriggicköver10dagar.UnderLaniñaår1999varmedellivslängdenhosdetropiskacyklonerna i både östra och västra Stilla havet enligt figur 8b endast cirka 8dagar.Denberäknadekorrelationskoefficientenmellanmedellivslängdenförentropiskcyklonochtemperaturavvikelsernaifigur8aliggerpåcirka0.5förbådeöstra och västra Stilla havet.De tropiska cyklonernas livslängdpåverkas alltsånågotavdeolikafasernaiENSO.

5.3 Antalet tropiska cykloner och El niño‐Southern ocsillation Figur8cvisarantalettropiskacykloneriöstra,västraochhelaStillahavet(lila,grön respektive blå kurva). Där syns till exempel en tydlig ökning av antalettropiska cykloner under El niño år 1997 i östra Stilla havet. Figur 12 visar entydligare bild över hur antalet tropiska cykloner (lila, grön respektive grön

13

kurva) följer temperaturavvikelserna (röd kurva). Där ses att antalet tropiskacykloner i östra Stilla havet (lila kurva) följer kurvan övertemperaturavvikelsernaallrabästmedbetydligtmindeantal tropiskacyklonerunder La niña år 1999 (ca 10) jämfört med år 1997 under El niño (ca 30).Korrelationskoefficienten mellan antalet tropiska cykloner i östra Stilla havetochtemperaturavvikelsernavarunderdestuderadeåren0.7.IvästraStillahavet(grönkurva,figur12)verkarantalettropiskacyklonerintedirektpåverkasavdeolika faserna i ENSO.Där var korrelationskoefficientenmellan antalet tropiskacyklonerochtemperaturavvikelsernaifigur12knappt0.1.AntalettropiskacykloneriöstraStillahavetpåverkasalltsåavdeolikafasernaiENSO.Därökar antalet tropiska cyklonerunderEl niñoochminskarunderLaniña.NärdetgällervästradelarnaåterfinnsingenkorrelationmellanENSOochtropiskacykloner.

5.4  Andelen  tropiska  cykloner  som  uppnått  orkanstyrka  och  El  niño‐Southern ocsillation  Figur8dvisarandelentropiskacyklonersomuppnåttorkanstyrkajämförtmedtotala antalet tropiska cykloner.Kurvornaöver andelen tropiska cykloner somuppnåttorkanstyrkaiöstra,västraochhelaStillahavet(lila,grönrespektiveblåkurva, figur8d)visarsmåtendenser tillatt följa temperaturavvikelserna(figur8a) men korrelationskoefficienterna ligger endast runt 0.2 och andelen liggerkonstant runt60%.Detta tyderpåatt andelen tropiska cyklonersomuppnåttorkanstyrka inte direkt påverkas av de olika faserna i ENSO även om antalettropiskacyklonertydligtpåverkas.

14

Figur8.TemperaturavvikelseniöstraStillahavet(a),medellivslängdenförentropiskcyklon(b),antaltropiskacykloner(c)ochandeltropiskacyklonersomuppnåttorkanstyrkajämförtmedtotalaantalettropiskacykloner(d).Färgkodenifigurdgällerförfigurb‐d.

b)

c)

d)

a)

15

Figur9.TemperaturernaärårsmedelvärdenavyttvattnentemperatureniStillahavetförolikaår.Svartifigurenärplatserdärtemperaturensaknas.Påx‐axelnivarjebildseslatitudenochpåy‐axelnseslongituden.

År 1995

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°S

År 1996

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°S

År 1997

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°S

År 1998

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°S

År 1999

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°S

År 2000

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°S

År 2001

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°S

År 2002

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°S

År 2003

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°S

År 2004

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°S

År 2005

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°S

År 2006

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°S

År 2007

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°S

År 2008

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°S

År 2009

147°E 170°W 110°W

5°N

0°N

5°ST

empe

ratu

r °C

23

24

25

26

27

28

29

30

16

Figur10.Etttvärsnittöverårsmedelvärdenavvattentemperaturenförvarjedjupintervall(frånytannertill500m,setabell1)frånvarjebojsomärplaceradlängstekvatorn,temperaturernaärårsmedelvärden.Vittifigurenärplatserdärtemperaturensaknas.Påx‐axelnsynslatitudenochpåy‐axlenvilketdjupintervalltemperaturenärtagenfrån.

År 1995

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

År 1996

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

År 1997

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

År 1998

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

År 1999

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

År 2000

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

År 2001

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

År 2002

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

År 2003

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

År 2004

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

År 2005

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

År 2006

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

År 2007

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

År 2008

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

År 2009

147°E 170°W 110°W

2

4

6

8

10

12

Tem

per

atur

°C

5

10

15

20

25

30

17

 

 

 

 

 

 

   

Figur11.TemperaturavvikelseriöstraStillahavetochantalettropiskacykloneriöstra,västraochhelaStillahavet.

18

6 Diskussion Trots att studien baseras på en relativt kort tidsperiod (1995‐2009) visaranalyser att antalet tropiska cykloner och deras medellivslängd till stor delpåverkasavdeolikafasernaiENSO.Tydligastsynsdettapågrafenöverantalettropiska cykloner i östra Stilla havet (figur 8c, lila kurva) som följertemperaturavvikelsen(figur8a)ochalltsådeolikafasernaiENSOallrabästmeden korrelationskoefficient på 0.7. Detta stämmer med vad tidigare forskningvisat (Diaz&Margraf,2000),antalet tropiskacyklonerökar iöstraStillahavetunder El niño och minskar under La niña. Till exempel var antalet tropiskacykloner i östra Stillahavetnästan30underEl niño år1997och endast straxöver10underLaniñaår1999.DäremotvisarresultatenfråndettaarbetetattantalettropiskacyklonerivästraStillahavetintedirektpåverkasavENSO.TidigareforskningharvisatattantalettropiskacyklonerminskarivästraStillahavetunderElniñoochökarunderLaniña. En anledning till att dessa resultat skiljer sig åt kan vara att östrarespektivevästraStillahavetdefinieraspåolikasättideolikastudierna.Idettaarbete delas östra respektive västra Stilla havet upp enligt figur 7 där östradefinierassomösterom180°Wochvästravästerom180°W. Iden forskningsom Diaz & Margraf syftar på användes istället 165°E som gräns för östrarespektivevästraStillahavet.Detinnebärattävenomantalettropiskacykloneregentligenminskatvästerom165°EunderElniñosomtidigareforskningvisatkan antalet ha ökatmellan 165°E och 180 °W och då inte synts som en totalminskningivästraStillahavetidettaarbete.Närdetgällermedellivslängdenpådetropiskacyklonernaärdet ivästraStillahavetdet verkar somatt störst effekt fås avdeolika faserna iENSO.Därökarmedellivslängden på de tropiska cyklonerna ett par dagar från det totalamedelvärdet för alla åren (cirka 9,5 dagar) under El niño ochminskar ett pardagar under La niña. I östra Stilla havet syns samma tendens.Korrelationskoefficienten mellan temperaturavvikelsen (figur 8a) ochmedellivslängden liggerrunt0.5 förbådeöstraochvästraStillahavetvilketärrelativthögt.När det gäller intensiteten på de tropiska cyklonerna undersöktes endast omandelen tropiska cykloner som uppnått orkanstyrka jämfört det totala antalettropiskacyklonerpåverkadesavdeolikafasernaiENSO.Resultatenvisarattsåvar inte fallet.Men eftersom studien inte tog hänsyn till de olika kategoriernautanendastomdeuppnåttorkanstyrkakandethändaattintensitetenpåverkaspånågotannatsättsomintesynsidennastudie.Det är inte så konstigt attde tropiska cyklonernapåverkas avENSO.EftersomytvattnetiöstraStillahavetunderåren1995‐2009hadeenmedeltemperaturpå26.1°Cochdetropiskacyklonernaivanligafallkräverenvattentemperaturpå26.5°CförattbildasbordedetteoretisktsettbildasflertropiskacyklonerunderettElniñoårdåytvattentemperaturenökar.Detropiskacyklonernakräverävenattvattentemperaturenärrelativtkonstantpåettdjupavminst50metervilket

19

enligtfigur11verkarskelängreösterutunderettElniñoår(setexår1997)dåalltsåtermoklinenlutarmerösterut.Alla figurer i resultatdelen är baserade på årsmedelvärden trots att bådemånadsmedelvärden och årsmedelvärden beräknades. Detta beror på attmånadsmedelvärderna inte gav någon direkt ytterligare information jämförtmedårsmedelvärderna.Vidfortsattastudierinomområdetskulleenlängretidsperiodkunnaanvändasför att får tydligare och säkrare resultat. Stilla havet skulle även kunna delatsupp i flera delar, inte bara östra och västra, när det gäller vart de tropiskacyklonernabefunnitsigfördåattgeettintressantareresultat.

7 Slutsatser Utifråndennastudiekanföljandeslutsatserdras:

Elniño‐SouthernoscillationpåverkartydligtantalettropiskacykloneriöstraStillahavetmenintedirektivästraStillahavet.

ÄvendetropiskacyklonernaslivslängdpåverkasnågotavdeolikafasernaiElniño‐SouthernoscillationibådeöstraochvästraStillahavet.

AndelentropiskacyklonersomuppnåttorkanstyrkaiStillahavetpåverkasinteavElniño‐Southernoscillation.

 

20

8 Referenser 

8.1 Böcker RogerG.Barry&RichardJ.Chorley(2010,Routledge,England)Atmosphere,weatherandclimate,nintheditionHenryF.Diaz&VeraMarkgraf(CambridgeUniversityPress,England,2000)ElniñoandthesouthernoscillationJörgenBogren,TorbjörnGustavsson&GöranLoman(Studentlitteratur,2008)VäderochKlimatClaesBernes&PerHolmgren(Medströmsbokförlag,2009)MeteorologernasnyaväderbokStevenA.Ackerman&JohnA.Knox(ThomsonBooks,2007)Meteorologyunderstandingtheatmosphere,secondedition

8.2 Hemsidor SMHI(2009a),ElniñoochLaniña,http://www.smhi.se/kunskapsbanken/oceanografi/el‐ni‐o‐och‐la‐ni‐a‐1.7053Senastuppdaterad15september2009,hämtad29februari2012SMHI(2009b),Elniñoochandramärkvärdighetervidekvatornhttp://www.smhi.se/kunskapsbanken/meteorologi/el‐ni‐o‐och‐andra‐markvardigheter‐vid‐ekvatorn‐1.5377Senastuppdaterad7augusti2009,hämtad29februari2012SMHI(2011a),Orkanerochtropiskacyklonerhttp://www.smhi.se/kunskapsbanken/meteorologi/orkaner‐och‐tropiska‐cykloner‐1.223Senastuppdaterad25augusti2011,hämtad12mars2012SMHI(2011b),Faktorersomkrävsförattentropiskcyklonskallkunnabildashttp://www.smhi.se/kunskapsbanken/meteorologi/faktorer‐som‐kravs‐for‐att‐en‐tropisk‐cyklon‐skall‐kunna‐bildas‐1.17546Senastuppdaterad26augusti2011,hämtad8mars2012NOAA(2012a),TropicalCyklonIntroductionhttp://www.srh.noaa.gov/jetstream/tropics/tc.htmSenastuppdaterad6februari2012,hämtad11mars2012NOAA(2012b),Saffir‐SimpsonHurricaneWindScalehttp://www.nhc.noaa.gov/aboutsshws.phpSenastuppdaterad1mars2012,hämtad11mars2012

21

NOAA(2012c),TropicalCycloneNamingHistoryandRetiredNameshttp://www.nhc.noaa.gov/aboutnames_history.shtmlSenastuppdaterad1mars2012,hämtad11mars2012DavidHerring,NASA(2012),WhatisElniño?http://earthobservatory.nasa.gov/Features/ElNino/ Uppdateringokänd,Hämtadden29februari2012NOAA(2012d),WhatisanElniño?http://www.pmel.noaa.gov/tao/elnino/el‐nino‐story.htmlUppdateringokänd,Hämtadden14mars2012NOAA(2007), HurricaneKatrina—MostdestructivehurricaneevertostriketheU.Shttp://www.katrina.noaa.gov/Senastuppdaterad12februari2007,Hämtadden23april2012NOAA(2012e)Mooringinformationhttp://www.pmel.noaa.gov/tao/proj_over/mooring.shtmlUppdateringokänd,Hämtadden10april2012Knapp,K.R.,M.C.Kruk,D.H.Levinson,H.J.Diamond,andC.J.Neumann(2010)TheInternationalBestTrackArchiveforClimateStewardship(IBTrACS):

Unifyingtropicalcyclonebesttrackdata.�BulletinoftheAmericanMeteor.Society,91,363‐376.doi:10.1175/2009BAMS2755.1Uppdateringokänd,Hämtadden12februari2012Landsea, C. W (2000), El Niño-Southern Oscillation and the seasonal predictability of tropical cyclones http://www.aoml.noaa.gov/hrd/Landsea/el_nino/index.htmlSenastuppdaterad2000,Hämtadden19mars2012