Диагностика и моделирование климатических квази-циклов, связанных с эль-Ниньо и Северо-Атлантическим колебанием тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.29, кандидат физико-математических наук Хворостьянов, Дмитрий Витальевич

• Хворостьянов, Дмитрий Витальевич
• кандидат физико-математических наук
• 2002

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Хворостьянов, Дмитрий Витальевич

Введение

1 Амплитудно-частотные характеристики Эль-Ниньо — Южного колебания и тенденции их изменения

1.1 Возможные механизмы формирования Эль-Ниньо и некоторые тенденции изменения его амплитуды и периода

1.1.1 Возможные механизмы формирования Эль-Ниньо

1.1.2 Амплитудно-частотные, характеристики ЭНЮК

1.2 Анализ амплитудно-частотных характеристик

ЭНЮК по эмпирическим данным и моделям общей циркуляции атмосферы и океана

1.2.1 Используемые данные и метод анализа.

1.2.2 Результаты анализа.

1.3 Исследование характеристик ЭНЮК в модели нелинейного осциллятора с запаздыванием.

1.3.1 Анализ изменений амплитуды и периода колебаний и их взаимосвязи с помощью аналитического и численного решения уравнения осциллятора с запаздыванием.

1.3.2 Оценка параметров модели нелинейного осциллятора с запаздыванием по эмпирическим данным.

1.3.3 Влияние "распределенного запаздывания" на взаимосвязь амплитуды и периода колебаний.

1.4 Обсуждение результатов главы

2 Диагностика и моделирование Северо-Атлантического колебания и эволюции его характеристик

2.1 Механизмы квазидекадной изменчивости в

Северной Атлантике.

2.2 Диагностика Северо-Атлантического колебания по эмпирическим данным и результатам реконструкций.

2.2.1 Используемые данные.

2.2.2 Результаты анализа.

2.3 Северо-Атлантическое колебание в модели ИФА РАН

2.3.1 Краткое описание модели и численных экспериментов

2.3.2 Влияние взаимодействия атмосферы и океана на формирование и эволюцию характеристик САК.

2.3.3 Эксперименты с изменением содержания СО2 в атмосфере

2.4 Обсуждение результатов главы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Диагностика и моделирование климатических квази-циклов, связанных с эль-Ниньо и Северо-Атлантическим колебанием»

Явления Эль-Ниньо (ЭН) и Северо-Атлантическое колебание (САК) оказывают сильное влияние на изменения регионального климата. ЭН — первая по величине составляющая глобальной межгодовой изменчивости климата Земли, а САК является главной модой зимней междекадной изменчивости Северного полушария и оказывает наибольшее влияние на зимний климат Северо-Атлантического и Европейского региона на декадных масштабах.

С ЭН связаны многочисленные засухи, наводнения и ураганы в тропических странах. Его влияние распространяется далеко за пределы экваториальной полосы Тихого океана, где оно непосредственно наблюдается, и включает в себя ураганы на западном побережье Калифорнии, аномально теплые и влажные зимы в странах Мексиканского залива, исчезновение Индийского муссона и многое другое [1]. Установлено влияние ЭН на аномалии уровня Каспийского моря [2]. С САК связаны (в его положительную фазу) более теплые зимы в Европе, Сибири и восточной Азии, более холодные и резкие — в Гренландии и Северной Канаде, более влажные условия от Исландии до Скандинавии и сухие зимы в Южной Европе [3, 4, 5]. Изучение этих явлений является центральным направлением крупнейших международных программ исследований климата (например, [5, 6]).

ЭН характеризуется аномальным увеличением температуры поверхности океана (ТПО) в восточной и центральной экваториальной областях Тихого океана и происходит нерегулярно с интервалами в 2-7 лет. Противоположная фаза этого явления называется JIa-Нинья. Южное колебание состоит в атмосферном тепломассообмене между районом Австралии и Индонезии с одной стороны и восточных Тихоокеанских тропиков — с другой. Эль-Ниньо — Южное колебание (ЭПЮК) является результатом взаимодействия тропического Тихого океана и атмосферы. Потепление восточной части Тихого океана уменьшает разность температур между восточной и западной частями бассейна. В результате ослабляются пассаты, индекс Южного колебания (нормированная разность приземного давления между станциями Таити и Дарвин) аномально уменьшается, уровень моря падает на западе и возрастает на востоке до значений на 25 м превышающих средние. Ослабление пассатов приводит к уменьшению апвеллинга холодной глубинной воды на поверхность на востоке, и исходные положительные аномалии ТПО усиливаются (подробнее см. первый раздел главы 1 данной работы). Ослабление пассатов также приводит к появлению отрицательных приэкваториальных аномалий глубины термоклина в центральной и западной частях бассейна. Эти аномалии распространяются на запад, к Индонезии, где отражаются и возвращаются на восток вдоль экватора. Таким образом, через некоторое время после их генерации эти отрицательные аномалии ослабляют исходное нагревание поверхности океана и приводят к смене фаз процесса. Начинается противоположная фаза JIa-Нинья.

К атмосферным аномалиям, сопровождающим ЭНЮК, относятся смещения зон конвекции и обильного выпадения дождя в тропиках Тихого океана. Связанное с ними выделение скрытого тепла изменяет пространственный характер нагревания атмосферы, что вызывает распространение крупномасштабных волн в атмосфере. При этом формируются так называемые дальние связи, т.е. влияние тропических аномалий распространяется в умеренные широты, изменяя ветры, струйное течение и шторм-треки [1].

Характеристики ЭНЮК меняются как на междекадных, так и на более длинных временных масштабах. С 1976 г. наблюдался "сдвиг" температуры в тропиках Тихого океана в сторону более теплых условий, который продолжался по крайней мере до 1998 г. В это время эпизоды ЭН были более частыми и интенсивными, а два эпизода 1982-1983 гг. и 1997-1998 гг. были наиболее сильными за последние 130 лет. Считается, что эпизод 1997-1998 гг. составил основной вклад в рекордно высокую за весь период инструментальных данных среднеглобальную температуру Земли. Результаты многих численных модельных экспериментов предполагают значительные изменения характеристик ЭНЮК при глобальном потеплении. В модели [7] при увеличении содержания парниковых газов в атмосфере проявляются большие межгодовые колебания ЭНЮК, причем среднее состояние сдвигается в сторону современных условий ЭН. Некоторые исследования предполагают увеличение амплитуды колебаний и учащение событий Эль-Ниньо/Ла-Нинья при глобальном потеплении [8, 5].

САК связано с крупномасштабным тепломассообменом между атмосферными центрами действия Исландским минимумом и Азорским максимумом. Положительная фаза САК характеризуется повышенной разностью давлений между Исландией и Азорскими островами и усиленным среднеширотным западным переносом. Исследования показывают, что большая часть атмосферной изменчивости, связанной с САК, является результатом внутриатмосферных процессов [9, 10]. Во время зим, когда стратосферный вихрь усиливается, САК находится предпочтительно в положительной фазе, что предполагает взаимодействие и, возможно, влияние стратосферы на тропосферу [И]. В этом случае долгопериодные изменения и тренды САК могут быть связаны с процессами, влияющими на интенсивность полярного стратосферного вихря: вулканическими выбросами, разрушением озона, изменением концентрации парниковых газов в атмосфере [12]. Вариации температуры и потоков тепла в океане также могут влиять на интенсивность САК.

Это влияние может быть связано с океаническими круговоротами и термохалинной циркуляцией [13, 14]. В положительную фазу САК аномалии ТПО формируются в виде триполя с холодными поверхностными водами в западном субполярном и восточном субтропическом регионе и теплыми — на западе в средних широтах и субтропиках [15]. Это согласуется с пространственной структурой потоков тепла, связанных с САК, что свидетельствует об отклике ТПО на атмосферное воздействие на внутригодовых масштабах. ТПО, в свою очередь, тоже может влиять на атмосферные возмущения, связанные с САК. В [16] по данным наблюдений было отмечено распространение зимних аномалий ТПО на восток вдоль Гольфстрима и Северо-Атлантического течения с временным масштабом порядка десяти лет. В ряде предполагаемых механизмов квазидесятилетней (квазидекадной) изменчивости САК, проявляющихся в численных моделях, адвекция ТПО может служить отрицательной обратной связью, необходимой для смены фазы процесса [13, 17].

В [18] предполагается, что снежный покров на суше в высоких широтах может служить причиной квазидесятилетних вариаций САК. Изменения толщины морского льда в Лабрадорском и Гренландском морях и в Арктике тоже хорошо коррелируют с САК. Эти процессы могут влиять на атмосферу за счет сильных вариаций потоков явного и скрытого тепла вдоль краев ледовых щитов.

Примерно с 1970 г., когда произошел резкий переход САК из отрицательной фазы в положительную, наблюдается дальнейшее усиление положительной фазы [3]. Возможной причиной тренда САК за последние тридцать лет является глобальное потепление, вызванное антропогенными воздействиями [12]. Многие численные модели прогнозируют дальнейшее усиление текущей фазы САК при увеличении содержания парниковых газов в атмосфере. Это, однако, справедливо не для всех моделей, а величина и характер изменений САК при глобальном потеплении существенно различается в отдельных моделях [5].

Много работ посвящено исследованию взаимосвязи ЭНЮК и САК (например, [19, 20, 21]). Отклик Северной Атлантики на ЭНЮК, проявляющийся в виде крупной положительной аномалии ТПО в Тропической Атлантике (в районе Гвинейского залива), отмечается во многих работах (напр., [22, 23]). Однако вопрос о непосредственной взаимосвязи ЭНЮК и САК является спорным, и, несмотря на большое количество специальных исследований в этой области, полной ясности здесь пока не достигнуто. В работах [19, 20] предполагается, что если и существует связь между ЭНЮК и САК, то она невелика. С другой стороны, результаты [21] свидетельствуют о возможном отклике атмосферных процессов в Северной Атлантике на ЭНЮК, который проявляется в основном в год, следующий сразу после периода максимального развития ЭНЮК. Исследования, проведенные в [21], указывают на относительное ослабление САК и связанного с ним западного переноса в умеренных широтах над Атлантикой. Отмечается также усиление меридиональности атмосферных процессов в умеренных широтах Северной Атлантики. Кроме того, в работе [24] отмечено влияние ТПО в Тропической Атлантике на САК и предложено его физическое обоснование. Таким образом, возможно косвенное влияние Эль-Ниньо на САК через аномалии ТПО в тропиках Атлантического океана.

В данной работе исследуются временные зависимости амплитуды и периода ЭНЮК и САК, а также их взаимосвязь. Оба процесса являются квази-циклическими, и их амплитудно-частотные характеристики изучаются одним и тем же методом циклов [25, 26, 27]. Отмечается общая для обоих явлений тенденция увеличения амплитуды при удлинении периода на декадных временных масштабах. В первой главе изучаются эволюция амплитуды, периода ЭНЮК и их взаимосвязь на различных временных масштабах. Анализируются эмпирические данные для ТПО в тропиках Тихого океана и индекса Южного колебания, модели общей циркуляции атмосферы и океана ECHAM4/OPYC3 и HadCM3 и простейшая модель ЭНЮК в виде нелинейного осциллятора с запаздыванием [28, 29]. Во второй главе исследуется САК по эмпирическим данным и результатам реконструкций, его амплитуда и период. С помощью 1000-летних экспериментов с климатической моделью ИФА РАН промежуточной сложности исследуется роль взаимодействия океана и атмосферы в осуществлении САК и зависимость от него амплитуды и периода явления. С помощью модели ИФА также изучается влияние на САК антропогенных воздействий. Последние разделы глав содержат подробное обсуждение полученных результатов и выводы.

Результаты данной работы опубликованы в четырех научных статьях и представлены в пяти докладах на международных конференциях.

Заключение диссертации по теме «Физика атмосферы и гидросферы», Хворостьянов, Дмитрий Витальевич

Заключение

Результаты проведенных в работе исследований позволяют сформулировать следующие основные выводы.

1. Исследованы временные зависимости амплитуды и периода Эль-Ниньо — Южного колебания (ЭНЮК), а также их взаимосвязь, на декадных и вековых масштабах по эмпирическим данным и результатам моделей общей циркуляции атмосферы и океана. По эмпирическим данным для температуры поверхности океана (ТПО) на востоке тихоокеанских тропиков и для индекса Южного колебания выявлено усиление (ослабление) событий ЭНЮК при удлинении (укорочении) их периода на декадных масштабах. Установлена отрицательная корреляция амплитуды и периода колебаний ТПО в районе Эль-Ниньо на вековом масштабе, возникающая вследствие положительного тренда амплитуды и отрицательного тренда периода Эль-Ниньо в XX веке. Тренды амплитуды и периода и отрицательная взаимосвязь между ними на вековом масштабе не проявляются по данным для индекса Южного колебания.

2. В численном эксперименте с моделью общей циркуляции атмосферы и океана ECHAM4/OPYC3 Института Макса Планка (Германия) с увеличением содержания парниковых газов в атмосфере также проявляется отрицательная корреляция амплитуды и периода колебаний ТПО на вековом масштабе, значимая на уровне среднеквадратичного отклонения. В эксперименте без увеличения концентрации парниковых газов эта тенденция не выявлена. С учетом результатов, полученных по эмпирическим данным, можно предположить, что причиной противоположных тенденций изменения амплитуды и периода Эль-Ниньо и их отрицательной взаимосвязи на вековых масштабах является усиление парникового эффекта.

3. Исследованы амплитудно-частотные характеристики модели ЭНЮК в виде нелинейного осциллятора с запаздыванием и получены соотношения для ее параметров, при которых выполняется положительная или отрицательная взаимосвязь амплитуды и периода. Параметры модели оценены по эмпирическим данным. Предложена версия модели, позволяющая более детально учесть эффекты, связанные с зональным распространением экваториальных волн Россби и Кельвина, ответственных за смену фаз ЭНЮК. Оценена соответствующая поправка к значениям амплитуды и периода колебаний. На основе полученных результатов предлагается возможный механизм взаимосвязи амплитуды и периода ЭНЮК.

4. Проведено исследование эволюции амплитуды и периода вариаций индекса Северо-Атлантического колебания (САК) по эмпирическим данным и результатам реконструкций за последние три с половиной столетия. Выявлена положительная корреляция амплитуды и периода квазидесятилетних циклов.

5. При анализе САК в климатической модели ИФА РАН установлена существенная роль взаимодействия атмосферы и океана в формировании и эволюции его характеристик. Взаимодействие между атмосферой и океаном необходимо для существования значимой положительной корреляции амплитуды и периода, выявленной по эмпирическим данным. Изменения характеристик САК от столетия к столетию на протяжении 1000-летнего модельного эксперимента свидетельствуют о возможности заметного усиления в климатической системе междекадных вариаций САК естественного происхождения без влияния антропогенных воздействий.

6. Результаты численных экспериментов с моделью ИФА РАН при изменении содержания СО2 в атмосфере и анализ результатов модели

ECHAM4/OPYC3 свидетельствуют о том, что положительная корреляция амплитуды и периода САК может увеличиваться при усилении антропогенных воздействий. И амплитуда, и период САК в модели ИФА РАН существенно возрастают в конце XX века при увеличении содержания парниковых газов в атмосфере.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Хворостьянов, Дмитрий Витальевич, 2002 год

1. Арпе К., Бенгтссон JI., Голицын Г. С., Мохов И. И., Семенов В. А., Спорышев П. В. Анализ и моделирование изменений гидрологического режима в бассейне Каспийского моря. Доклады РАН, 366(2) :248-252, 1999.

2. Hurrell J. W. Decadal trends in the North Atlantic Oscillation: Regional temperatures and precipitation. Science, 269:676-679, 1995.

3. Hurrell J. W., van Loon H. Decadal variations associated with the North Atlantic Oscillation. Clim. Change, 36:301-326, 1997.

4. Group CLIVAR Scientific Steering. CLIVAR: A study of climate variability ш Science Plan. WCRP-89. World Meteorological Organization, Geneva, WMO/TD No. 690, 1995.

5. Timmermann A., Oberhuber J., Bacher A., Esch M., Latif M., Roeckner E. Increased El Nino frequency in a climate model forced by future greenhouse warming. Nature, 398:694-697, 1999.

6. Collins M. The El Nino—Southern Oscillation in the second Hadley Centre coupled model and its response to greenhouse warming. J. Climate, 13:1299-1312, 2000.

7. Marshall J., Kushnir Y., Battisti D., Chang Ping, Czaja A., Dickson R., Hurrell J., McCartney M., Saravanan R., Visbeck M. North Atlantic climate variability: phenomena, impacts and mechanisms. Int. J. Climatol., 21:1863-1898, 2001.

8. Osborn T. J., Briffa K. R., Tett S. F. В., Jones P. D., Trigo R. M. Evaluation of the North Atlantic Oscillation as simulated by a coupled climate model. Clim. Dyn., 15:685-702, 1999.

9. Baldwin M. P., Dunkerton T. J. Propagation of the Arctic Oscillation from the stratosphere to the troposphere. J. Geophys. Res., 104:3093730946, 1999.

10. Shindell D. Т., Miller R. L., Schmidt G. A., Pandolfo L. Greenhouse gas forcing of Northern Hemisphere winter climate trends. Nature, 399:452455, 1999.

11. Grotzner A., Latif M., Barnett T. P. A decadal climate cycle in the North Atlantic Ocean as simulated by the ECHO coupled GCM. J. Climate, ll(5):831-847, 1998.

12. Delworth Т., Manabe S., Stouffer R. J. Interdecadal variations of the thermohaline circulation in a coupled ocean-atmosphere model. J. Climate, 6(11):1993-2011, 1993.

13. Deser C., Blackmon M. L. Surface climate variations over the North Atlantic ocean during winter: 1900-1989. J. Climate, 6:1743-1753, 1993.

14. Sutton R. Т., Allen M. R. Decadal predictability in North Atlantic sea surface temperature and climate. Nature, 388:563-567, 1997.

15. Saravanan R., McWilliams J. C. Advective ocean-atmosphere interaction: an analytical stochastic model with implications for decadal variability. J. Climate, 11(2):165-188, 1998.

16. Watanabe M., Nitta T. Decadal changes in the atmospheric circulation and associated surface climate variations in the Northern Hemisphere winter. J. Climate, 12:494-510, 1999.

17. Rogers J. C. The association between the North Atlantic Oscillation and the Southern Oscillation in the Northern Hemisphere. Mon. Wea. Rev., 112:1999-2015, 1984.

18. Hurrell J. W. Influence of variations in extratropical wintertime teleconnections on Northern Hemisphere temperature. Geophys. Res. Letters, 23:665-668, 1996.

19. Нечволодов JI. В., Лобов А. Л., Овинова Н. В., Разоренова О. А., Чумакова Л. В. О связи аномалий меридианального переноса тепла в Северной Атлантике с явлением Эль-Ниньо—южное колебание. Метеорология и гидрология, 36(6):53-65, 1999.

20. Delecluse P., Servain J., Levy С., Агре К., Bengtsson L. On the connection between the 1984 North Atlantic warm event and the 1982-83 ENSO. Tellus, (46A):448-464, 1994.

21. Nechvolodov L. V. Low-frequency variability of meridional heat transport in the North Atlantic and its response on the El Nino/Southern Oscillation events. In Proc. of TOGA'95, volume 2, pages 661-665, Melbourne, 1995.

22. Robertson A. W., Mechoso C. R., Kim Y.-J. The influence of Atlantic sea surface temperature anomalies on the North Atlantic Oscillation. J. Climate, 13(1):122-138, 2000.

23. Mokhov I. I. Climate changes: Analysis of global cycles. Ann. Geophys., ll(Suppl. II):C334, 1993.

24. И.И. Мохов. Диагностика структуры климатической системы и ее эволюции в годовом ходе и межгодовой изменчивости, 1995. Дисс. д.ф.-м.н., Москва.

25. Мохов И.И., Елисеев А.В. Тенденции изменения характеристик квазидвухлетней цикличности зонального ветра и температуры приэкваториальной нижней стратосферы. Изв. РАН, Физика атмосферы и океана, 34(3):327—336, 1998.

26. Battisti D. S., Hirst А. С. Interannual variability in a tropical atmosphere-ocean model: Influence of the basic state, ocean geometry and nonlinearity. J. Atmos. Sci, 46:1687-1712, 1989.

27. Suarez M. J., Schopf R S. A Delayed Action Oscillator for ENSO. J. Atm. Sci., 11:3283-3287, 1988.

28. Bjerknes J. Atmospheric teleconnections from the equatorial Pacific. Mon. Wea. Rev., 97:163-172, 1969.

29. Philander S. G. H. El Nino; La Nina and the Southern Oscillation. Academic Press, London, 1990.

30. Gill A. E., Rasmusson E. M. The 1982-83 climate anomaly in the equatorial Pacific. Nature, 305:229-234, 1983.

31. Zebiak S. E., Cane M. A. A model El Nino Southern Oscillation. Mon. Wea. Rev., 115:2262-2278, 1987.

32. Wyrtki K. El Nino The dynamic response of the equatorial Pacific Ocean to atmospheric forcing. J. Atmos. Oceanogr., 5:572-584, 1975.

33. Cane M. A. Oceanographic events during El Nino. Science, 222:11891195, 1984.

34. McCreary J. P., Jr. A model of tropical ocean-atmosphere interaction. Mon. Wea. Rev., 111:370-387, 1983.

35. Kessler W. S. Can reflected extra-equatorial Rossby waves drive ENSO? J. Phys. Oceanogr., 21:444-452, 1991.

36. Kessler W. S. Observations of long Rossby waves in the northern tropical Pacific. J. Geophys. Res., 95:5183-5218, 1990.

37. Wyrtki K. Water displacements in the Pacific and the genesis of El Nino cycles. J. Geophys. Res., 90:7129-7132, 1985.

38. Springer S. R., McPhaden M. J., Busalacchi A. J. Oceanic heat content variability in the tropical Pacific during the 1982-1983 El Nino. J. Geophys. Res., 95:22,089-22,101, 1990.

39. Cane M. A., Zebiak S. E. A theory for El Nino and the Southern Oscillation. Science, 228:1084-1087, 1985.

40. Jin F.-F. An equatorial ocean recharge paradigm for ENSO. J. Atmos. Sci., 54:811-829, 1997.

41. Miller L., Cheney R. E. Large-scale meridional transport in the tropical Pacific Ocean during the 1986—1987 El Nino. J. Geophys. Res., 95:17,905-17,920, 1990.

42. Battisti D. S. Dynamics and thermodynamics of a warming event in a coupled tropical atmosphere-ocean model. J. Atmos. Sci., 45:2889-2919, 1988.

43. Clarke A. J., Liu X. Interannual sea level in the northern and eastern Indian Ocean. J. Phys. Oceanogr., 24:1224-1235, 1994.

44. Mantua N. J., Battisti D. S. Evidence for the delayed oscillator mechanism for ENSO: the "observed" oceanic Kelvin mode in the far western Pacific. J. Phys. Oceanogr., 24:691-699, 1994.

45. Boulanger J.-P., Menkes C. Propagation and reflection of long equatorial waves in the Pacific Ocean during the 1992-1993 El Nino. J. Geophys. Res., 100:25,041-25,059, 1995.

46. Picaut J., Delcroix T. Equatorial wave sequence associated with warm pool displacements during the 1986-1989 El Nino La Nina. J. Geophys. Res., 100:18,393-18,408, 1995.

47. Latif M., Sperber K., Arblaster et al. J. ENSIP: the El Nino simulation intercomparison project. Clim. Dyn., 18:255-276, 2001.

48. Neelin J. D. The slow sea surface temperature mode and the fast wave limit: Analytic theory for tropical interannual oscillation and experiments in a hybrid coupled model. J. Atm. Sci., 48:584-606, 1991.

49. Picaut J., Ioualalen M., Menkes C., Delcroix Т., McPhaden M. J. Mechanisms of the zonal displacements of the Pacific warm pool. Science, 274:1486-1489, 1996.

50. Picaut J., Masia F., du Penhoat Y. An advective-reflective conceptual model for the oscillatory nature of ENSO. Science, 277:663-666, 1997.

51. Wang В., Fang Z. Chaotic oscillations of tropical climate: A dynamic system theory for ENSO. J. Atmos. Sci., 53:2786-2802, 1996.

52. Stone L., Saparin P. I., Huppert A., Price C. El Nino chaos: The role of noise and stochastic resonance on the ENSO cycle. Geophys. Res. Letters, 25(2):175-178, 1998.

53. Gu D., Philander S. G. H. Secular changes of annual and interannual variability in the tropics during the past century. J. Climate, 8:864-876, 1995.

54. Kestin T, S., Karoly D. J., Yano J.-I., Rayner N. A. Time-frequency variablility of ENSO and stochastic simulations. J. Climate, 11(9):2258-2272, 1998.

55. Wang В., Wang Y. Temporal structure of the Southern Oscillation as revealed by waveform and wavelet analysis. J. Climate, 9(7): 1586—1598, 1996.

56. Knutson T. R., Manabe S., Gu D. Simulated ENSO in a global coupled ocean-atmosphere model: Multidecadal amplitude modulation and CO2 sensitivity. J. Climate, 10:138-161, 1997.

57. Clarke A. J., Li В. On the timing of warm and cold El Nino- Southern Oscillation events. J. Climate, 10:2571-2574, 1995.

58. Mokhov I. I, Eliseev A. V., Khvorostyanov D. V., Semenov V. A. Diagnostics of evolution of ENSO periods and amplitudes. Research activities in atmospheric and oceanic modelling, (27):2.25-2.26, 1998.

59. Schneider E. K., Huang В., Shukla J. Ocean wave dynamics and El Nino. J. Climate, 8:2415-2439, 1995.

60. Мохов И.И., Елисеев А.В., Хворостьянов Д.В. Эволюция характеристик климатической изменчивости, связанной с явлениями Эль-Ниньо/JIa-Нинья. Изв. РАН, Физика атмосферы и океана, 36(6) :741—751, 2000.

61. Roeckner L., Bengtsson L., Feicher J., Lelieveld J., Rodhe H. Transient climate change simulations with a coupled atmosphere-ocean GCM including the tropospheric sulfur cycle. J. Climate, 12:3004-3032, 1999.

62. Gordon C., Cooper C., Senior C. A., Banks H., Gregory J. M., Johns Т. C., Mitchell J. F. В., Wood R. A. The simulation of SST, sea ice extents and ocean heat transports in a version of the Hadley

63. Centre coupled model without flux adjustments. Climate Dynamics, 16:147-168, 2000.

64. Pope V. D., Gallani M. L., Rowntree P. R., Stratton R. A. The impact of new physical parameterizations in the Hadley Centre climate model — HadCM3. Climate Dynamics, 16:123-146, 2000.

65. Безверхний B.A. Спектральный анализ коротких временных рядов. Институт физики атмосферы РАН, Москва, 1986.

66. Mokhov 1.1., Bezverkhny V. A., Eliseev А. V. Quasi-biennial oscillations of the atmospheric temperature regime: Tendencies of change. Izvestiya, Atmos. Ocean. Phys., 33:533-541, 1997.

67. Burg J. P. Maximum enthropy spectral analysis. In Proc. 37th Ann. Meet. Soc. Explor. Geophys., page 8, Oklakhoma City, OK, 1967.

68. Mokhov I. I., Eliseev A. V. Tropospheric and stratospheric temperature annual cycle: Tendencies of change. Izvestiya, Atmos. Ocean. Phys., 33(4):415-426, 1997.

69. Torrence C., Compo G. P. A practical guide to wavelet analysis. Bulletin of the American Meteorological Society, 79(1) :61—78, 1998.

70. Powell M. J. D. A Fortran subroutine for solving systems of nonlinear algebraic equations. AERE-R-5947. Atomic Energy Research Establishment, Harwell, 1968.

71. Бахвалов H.C., Жидков Н.П., Кобельков Г.М. Численные методы. Наука, Москва, 1987.

72. Tzipperman E., Stone L., Cane M. A., Jarosh H. El Nino chaos: Overlapping of resonances between the seasonal cycle and the Pacific ocean-atmosphere oscillator. Science, 264:72-74, 1994.

73. Schopf P. S., Suarez M. J. Ocean wave dynamics and the time scale for ENSO. J. Phys. Oceanogr., 20:629-645, 1990.

74. Chao Y., Philander S. G. H. On the structure of the Southern Oscillations. J. Climate, 6:450-469, 1993.

75. Cane M. A., Zebiak S. E. Prediction of El Nino events using a physical model. In Cattel H., editor, Atmospheric and Oceanic Variability, pages 153-182. R. Meteorol. Soc., 1987.

76. LeBlond P. H., Mysak L. A. Waves in the ocean. Elsevier Sci. Publ. Co, Amsterdam-Oxford-New York, 1978.

77. Jin F.-F., An S. I. Thermocline and zonal advective feedbacks within the equatorial ocean recharge oscillator model for ENSO. Geophys. Res. Lett., 26:2989-2992, 1999.

78. Trenberth К. E. The definition of El Nino. Bull. Amer. Meteor. Soc., 78(12):2771—2777, 1997.

79. Fedorov A. V., Philander S. G. Is El Nino changing? Science, 288:19972002, 2000.

80. Burgers G. The El Nino stochastic oscillator. Clim. Dyn., 15:521-531, 1999.

81. Anderson L. Т., Willebrand J., editors. Decadal climate variability. Dynamics and predictability. Springer-Verlag, Berlin/Heidelberg, 1996.

82. Decade-to-century-scale climate variability and change. A science strategy. National Academy Press, Washington, D.C., 1998.

83. Yang J., Huang R. X. Decadal oscillation driven by the annual cycle in a zonally-averaged coupled ocean-ice model. Geophys. Res. Lett., 23(3):269-272, 1996.

84. Ефимов В. В., Прусов А. В., Шокуров М. В. Пространственно-временная структура десятилетней изменчивости поверхностной температуры, скорости ветра и поверхностного давления в северной Атлантике. Изв. РАН, Физика атмосферы и океана, 35(1):107-121, 1999.

85. Selten F. М., Haarsma R. J., Opsteegh J. D. On the mechanism of North Atlantic decadal variability. J. Climate, 12(7):1596-1973, 1999.

86. Handorf D., Petoukhov V. K., Dethloff K., Eliseev A. V., Weisheimer A., Mokhov I. I. Decadal climate variability in a coupled atmosphere-ocean climate model of moderate complexity. J. Geophys. Res., 104(D22):27253—27275, 1999.

87. Branstator G. Organization of storm track anomalies by recurring low frequency circulation anomalies. J. Atmos. Sci., 52:207-226, 1995.

88. James I. N., James P. M. Spatial structure of ultra-low frequency variability of the flow in a simple atmospheric circulatioin model. Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 118:1211-1233, 1992.

89. Jones P. D., Jonsson Т., Wheeler D. Extension to the North Atlantic Oscillation using early instrumental pressure observations from Gibraltar and South-West Iceland. Int. J. Climatol., 17:1433-1450, 1997.

90. Luterbacher J., Schmutz G., Gyalistras D., Xoplaki E., Wanner H. Reconstruction of monthly NAO and EU indices back to AD 1675. Geophys. Res. Lett., 26(17):2745-2748, 1999.

91. Petoukhov V. K., Mokhov I. I., Eliseev A. V., Semenov V. A. The JAP RAS global climate model. Dialogue-MSU, Moscow, 1998.

92. Reynolds R. W. A real-time global sea surface temperature analysis. J. Climate, l(l):75-86, 1988.

93. Gates W. L. The atmospheric model intercomparison project (AMIP). Bull. Amer. Meteor. Soc., 73(12):1962-1970, 1992.

94. Khvorostyanov D. V. Modeling the Variations of the North Atlantic Oscillation under Anthropogenic Scenarios. In Ritchie H., editor, Research Activities in Atmospheric and Oceanic Modelling. World Meteorological Organization, WMO/TD No. 1065, 2002.