Статистическое прогнозирование осадков в тропиках по данным о температуре поверхности океана и квазидвухлетних колебаниях зонального потока на примере Восточной Африки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.30, кандидат физико-математических наук Нгонголо Хашим Карим

• Нгонголо Хашим Карим
• кандидат физико-математических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Нгонголо Хашим Карим

Список сокращений

Введение

1 Физико-географические условия и климатологические особенности 14 формирования режима осадков в экваториальной зоне

1.1 Процессы, опреДеляюхце режим осадков в экваториальной зоне

1.1.1 Радиактивное воздействие и влияние на климат

1.1.2 Локальные характеристики земной поверхности

1.1.3 Корреляционные связи глобального и регионального масштаба

1.1.3.1 Температура поверхности воды и южное колебание Эль-Ниньо

1.1.3.2 Квазидвухлетние колебания в экваториальном зональном ветру

1.1.3.3 Мадден-джулиан колебания (MJO - Madden -Julian Oscillation)

1.1.3.4 Диполи Индийского океана ( IOD - Indian Ocean Dipole)

1.1.3.5 Восточные/западные волны и струйные течения

1.1.3.6 Африканские восточные муссоны

1.1.3.7 Субтропический антициклон

1.2 Особенности формирования режима осадков в Восточной Африке

1.3 Обзор исследований режима осадков в экваториальной зоне

2 Клиссификация климатологических регионов Восточной Африки 48 на основе данных о режиме осадков

2.1 Исходные данные и методология

2.2 Анализ режима осадков над Восточной Африкой с помощью 50 метода эмпирических ортогональных функций (ЭОФ)

2.3 Анализ результатов клиссификация регион Восточной Африки

2.4 Оценка информативности отдельных зон

2.5 Выводы по второй главе

3 Статистическое прогнозирование осадков в тропиках по данным о 72 температуре поверхности океана на примере Восточной Африки

3.1 Исходные данные и методология

3.1.1 Множественный линейный регрессионный анализ (MJIPA)

3.1.2 Метод проверки модели

3.1.2.1 Множественный коэффициент линейной корреляции

3.1.2.2 Линейный коэффициент детерминации (i?2)

3.1.2.3 Средняя квадратическая ошибка (rmse)

3.1.2.4 Кросс-валидация метод

3.1.2.5 Коэффициент успешности прогноза или индекс Heidke Skill Scores

3.1.2.6 Критерий Фишера для оценки значимости всей модели MJIP

3.2 Результаты анализа данных о температуре поверх ности океана 84 по методу ЭОФ для статистического прогноза осадков в Восточной Африке

3.3 Анализ результатов прогноза осадков для Восточной Африки

3.4 Выводы по третьей главе

4 Соотношения между сезонными дождями с марта по май в Восточ- 97 ной Африке и квазидвухлетних колебаниях зонального потока

4.1 Исходные данные и методология

4.1.1 Метод корреляционного анализа

4.1.2 Метод композиционного анализа

4.2 Анализ результатов связи между сезонными осадками с марта по 102 май и КДЦ-индексом

4.3 Анализ результатов потенциал предсказуемости сезона дождей с 105 марта по май с использованием КДЦ- индекса

4.4 Выводы по четвертой главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Статистическое прогнозирование осадков в тропиках по данным о температуре поверхности океана и квазидвухлетних колебаниях зонального потока на примере Восточной Африки»

Формирование осадков в любой части Земли, определяется направлением и интенсивносью воздушного переноса, степенью увлажнения и стратификацией воздушных масс и особенностями региональных физико-географических условий. Экономика в большинстве тропических стран зависит от сельскохозяйственной деятельности и водных ресурсов, которые, в свою очередь, в значительной степени зависят от количества выпадающих осадков. Таким образом, лучшее понимание причин изменчивости и предсказуемости режима осадков над населенными районами является задачей первостепенной важности. Изменчивость осадков воздействует на ряд социально-экономических секторов: сельское хозяйство, гидроэнергетику, водные ресурсы, здоровье человека, транспорт, коммуникации и другие. Проблема прогноза осадков является особенно актуальной для многих тропических стран. Так, в частности, для региона Восточной Африки улучшение качества прогноза будет способствовать социально-экономическому планированию в целях смягчения последствий изменения климата.

Из всех характеристик погоды и климата важнейшее значение имеют атмосферные осадки, так как экстремальная изменчивость годовых, сезонных и месячных осадков, продолжительные непериодические засухи, нередко приобретающие характер экологических катастроф, приводят к серьезным экономическим проблемам. Хотя другие элементы климата также меняются, однако наиболее изменчивым климатическим элементом во времени и пространстве являются осадки. В этой связи одной из актуальных задач тропической метеорологии является разработка и усовершенствование метода прогнозирования осадков в целях смягчения последствий изменения климата. С этих позиций межгодовая изменчивость осадков является объектом исследований, и прогноз осадков является самой актуальной проблемой современной климатологии не только тропических метеорологов, б но и мировой метеорологической науки. Даже частичное решение проблемы имеет большую научную и практическую ценность, особенно при планировании работ в сельском хозяйстве; на водном и железнодорожном транспорте, в строительстве и других отраслях хозяйственной деятельности. В ряду методов прогнозирования осадков, одним из основных является; статистический метод с использованием физической' взаимосвязи: между предикторами и предиктантом. При этом одной» из важнейших задач статистического метода авляется долгосрочный прогноз сезона осадков. Очевидно, чем выше: точность прогнозирования и чем; больше период упреждения, тем. большую ценность представляют результаты-прогнозирования для принятия различных решений. В связи с этим и требованиям методамшрогнозирования должные быть достаточно» высокими. Для решения* актуальной проблемы прогноза осадков в тропиках в настоящей работе предлагается статистические методы с использованием данных о температуре: поверхности: океана и квазидвухлетних колебаниях зонального потока как предикторов. Для; тестирования метода долгосрочных сезон прогнозов? осадков предлагается ряд критериев, используемых в метеорологической практике. Целью диссертационной работы:

• является разработка и усовершенствование метода прогнозированиям осадков в тропиках по данным о температуре поверхности океана: (ТПО) и квазидвухлетнем цикле (КДЦ) колебаний зонального потока стратосферного ветра на примере Восточной Африки.

Для достижения поставленной цели в диссертационной работе, автором были решены следующие задачи:

1. Математико-статистический анализ временных рядов полей месячных сумм осадков (предиктант) с целью выявления их особенностей, а также разделения исследуемого региона.на однородные климатические зоны.

2. Описание полей предикторов ТПО методом эмпирических ортогональных функции (ЭОФ) для выделения главных компонентов (PCs);

3. Построение модели прогнозирования осадков по каждой из однородных климатических зон;

4. Оценка качества прогноза осадков по каждой однородной климатической зоне с помощью ряда критериев, используемых в метеорологической практике;

5. Расчет статистических связей между сезонными осадками с марта по май (МАМ) и КДЦ стратосферного зонального ветра с целью создания методов прогнозирования осадков над исследуемым районом.

Методы исследования.

Для достижения целей исследования и решения поставленных задач использовались: (1) множественный линейный регрессионный анализ для создания эмпирической прогностической модели сезонной изменчивости осадков в тропиках по данным о температуре поверхности океана как предикторе. Сначала используется метод ЭОФ для уменьшения большой размерности набора данных, а также для устранения мультиколлинеарности предикторов и сохранения "временного ряда главных компонентов. Метод ЭОФ также был применен для качества контроля данных сезоных сумм осадков, что позволило разделить сеть метеостанций Восточной Африки на однородные климатические зоны;

2) корреляционный и композитный анализ связей КДЦ/осадки - для исследования связей между сезонными осадками с марта по май над Восточной Африкой и КДЦ стратосферного зонального ветра, а также прогнозного потенциала количества осадков в сезон продолжительных дождей (МАМ) с использованием информации о фазах КДЦ.

Научная новизна

• Впервые для всей территории Восточной Африки осуществляется разработка статистического метода прогноза сезонных осадков с 8 помощью главных компонентов предикторов во множественной линейной регрессии (МЛР).' Полученные результаты дают основание предполагать, что разработанный статистический метод прогноза сезонных осадков может быть использован при составлении оперативных прогнозов для территории Восточной Африки. Кроме того, его также можно использовать для прогноза других метеорологических параметров; Обнаружено, что процессы, ответственные за формирование осадков и протекающие в период кратковременных дождей с октября по декабрь, мощнее по выборочной дисперсии, чем протекающие в период продолжительных дождей с марта по май;

• Обнаружено, что связь между количеством осадков в сезон дождей в марте-мае и фазами явления Эль-Ниньо относится^ к ограниченному числу лет; при этом, если феномен Эль-Ниньо происходит, то связь между КДЦ-индексом и количеством осадков в сезон дождей всегда обнаруживается;

• Найдено, что количество' осадков выше/ниже нормы в период продолжительных дождей с марта по май над Восточной Африкой связано с западной/восточной фазами стратосферного зонального ветра.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту:

1. Уточненный статистический метод прогнозирования количества осадков в тропическом регионе.

2. Метод классификации климатологических регионов на основе данных о режиме осадков с целью | долгосрочного прогноза сезонных сумм осадков в тропиках.

3. Результаты анализа данных о температуре поверхности океана для статистического прогноза количества осадков в Восточной Африке.

4. Результаты анализа связей, между временным рядом количества I осадков в сезон с марта по1 май и фазах квазидвухлетних колебаний I стратосферного зонального ветра, а также метод использования выявленных зависимостей для прогноза количества осадков. Личный вклад автора Все положения, выносимые на защиту, основаны на результатах исследований, проведённых непосредственно и лично автором. В публикациях, содержащих основные результаты диссертационной работы, автору принадлежат идеи исследования, формулировка проблем, постановка задач и интерпретация полученных результатов. Выбор подходов к решению задач, разработка методов и алгоритм расчетов проведены автором совместно с учёными из Танзании метеорологического агентства (ТМА) и Российского Государственного Гидрометеорологического Университета (РГГМУ).

Теоретическая и практическая значимость

Полученные результаты рекомендуются к использованию в учебном процессе и при анализе современных методов прогноза погоды, в ряде регионов тропических стран. Разработанные модели могут быть внедрены в оперативную службу долгосрочного прогноза сезона осадков для тропической зоны.

Апробация диссертационной работы

Основные результаты исследований, изложенные в диссертации, докладывались и обсуждались:

• на научном межкафедральном семинаре метеорологического факультета Российского Государственного Гидрометеорологического Университета (декабрь, 2010 г);

• на научных семинарах управления Метеорологического Агентства Танзании (Tanzania Meteorological Agency, 2009 г);

• на итоговой сессии Ученого совета РГГМУ (январь 2011г). Публикации:

Результаты диссертации опубликованы в 4 печатных работах, материалы использованы в научно-исследовательских отчётах. ю

Структура и объем работы:

Диссертация состоит из 8 основных частей: введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников, содержащего 203 наименований и приложения. Общий объем работы составляет 146 страниц, включая 35 рисунков и 23 таблиц. Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цели и задачи исследования, приведены основные положения и результаты, выносимые на защиту, описаны теоретическая новизна и практическая значимость работы, а также приводится краткое изложение содержания диссертации. В первой главе кратко описываются процессы, определяющие режим осадков в экваториальной зоне, излагается описание географического положения, характера и рельефа местности и представляется обзор исследований режима осадков в экваториальной зоне. Необходимость такого описания связана с тем, что дальнейшие исследования проводились для области, покрывающей в основном территорию Восточной Африки. Изучение географических особенностей территории необходимо, в основном, для анализа результатов прогноза осадков.

Регион Восточной Африки, расположена между 29 - 42 ° в .д. и 5°с — 12 0 ю ш. Большая часть его располагается в субэкваториальном климате (или климат экваториальных муссонов), только Уганда, Кения и северная часть Танзании относится к экваториальной зоне. Осадки в Восточной Африке связаны с циркуляцией синоптического масштаба (ВЗК, муссонная циркуляция) и мезомасштабной циркуляцией, вызванной региональными факторами, такими как наличие больших водоемов и сложного рельефа. Прохождение ВЗК определяет существование двух основных сезонов дождей: периода продолжительных дождей с марта по май (МАМ) и периода кратковременных дождей с октября по декабрь (ОКБ).

Во второй главе приведены результаты выполненного исследования с целью получения классификации климатологических регионов на основе данных о режиме осадков с целью разработки методики долгосрочного

11 прогноза сезонных сумм осадков в тропиках на примере Восточной Африки, а также приведен обзор литературы, посвященной вопросам, связанным с классификацией климата на основе анализа данных о количестве осадков. В. качестве исходных данных были использованы: сезонные суммы осадков по 71 пункту, наблюдений, равномерно покрывающих Восточную Африку за период с 1960 по 2003 г., полученные от метеорологических служб Танзании, Уганды и Кении. Расчеты проводились отдельно для каждого сезона года с использованием метода естественных ортогональных функций (ЭОФ). Сначала данные были стандартизированы, чтобы у каждого было нулевое среднее значение и единичная дисперсия, что необходимо для вычисления ковариационной матрицы. На следующем этапе к стандартизованным данным применялась процедура вычисления главных компонент с i . . . . последующим анализом режима осадков над исследуемым районом по главным компонентам.

Третья глава посвящена статистическому прогнозированию сезонных сумм осадков в тропиках на примере Восточной Африки с использованием данных о ТИО для тропического Тихого, Атлантического и Индийского как предикторов. Этот набор данных был получен из NOAA-NCDC ERSST в узлах сетки 2° широты 'и 2° долготы за период с 1960 по 2003 годы. Эмпирическая прогностическая модель осадков была построена с помощью главных компонентов предикторов ТПО в приближении множественной линейной регрессии (МЛР). Трёхмесячные сдвиги во времени аномалии ТПО, в июле и декабре были использованы для исследования потенциала предсказуемости количества осадков в сезоны дождей с октября по декабрь (OND) и с марта по май (МАМ) соответственно. Территория Тихого океана была разбита на 62 части, поименованных как PACI-РАС62, а также территория Индийского и Атлантического океанов была разбита на 19 регионов, поименованных нами как IND01-IND019 и ATL1- ATL19 соответственно. На основе данных о среднемесячных значениях аномалии

ТПО за июль и декабрь для каждого региона океанов были вычислены ЭОФ.

12

Данные осадков соответствующих месяцев для отдельных станций в начале были суммированы для получения трёхмесячной общей суммы по каждому сезону. Трёхмесячные данные затем были нормированы по соотношению: (7-7)/р, где 7- МАМ/ОКБ осадков в год , 7 и р- их среднее значение и стандартное отклонение за период с 1960 по 2003 г. Такой нормированный метод также применяется- для каждого узла сетки поля ТПО. В этой главе также приводится описание методов оценки прогностической значимости модели и приведен обзор литературы, посвященной вопросам, связанным с использованием данных о температуре поверхности океана как предиктора для прогноза количества сумм осадков.

В четвертой главе рассматриваются связи между временным рядом сезонного количества осадков в период продолжительных дождей с марта по май и фазами квазидвухлетних колебаний зонального потока, а также предлагается метод использования выявленных зависимостей для прогноза количества осадков. В этой главе приведен обзор литературы, посвященной вопросам связей между сезонным количеством осадков и квазидвухлетних колебаниях зонального потока (КДЦ), а также описывается процедура применения методов корреляционного и композитного анализа для поиска связей между сезонным количеством осадков в период с мата по май и квазидвухлетним циклом колебаний стратосферного зонального потока.

Заключение диссертации по теме «Метеорология, климатология, агрометеорология», Нгонголо Хашим Карим

Результаты исследования связей между различными фазами КДЦ для стратосферного зонального ветра и длительности сезона продолжительных дождей Восточной Африки позволяет сделать следующие выводы:

Связь между количеством осадков в сезон дождей в марте-мае и фазами явления Эль-Ниньо относятся к ограниченному числу лет; при этом, если феномен Эль-Ниньо происходит, то связь между КДЦ-индексом и количеством осадков в сезон дождей МАМ всегда обнаруживается. Поэтому мониторинг обоих параметров может обеспечить полезное руководство для долгосрочного прогноза сезона дождей по региону;

Выделение этих областей, являющихся очень важными для сельскохозяйственного производства при сезонном прогнозе климата, было бы шагом к улучшению перспективного проектирования в промышленности;

Для улучшения прогнозирования сезона дождей в марте-мае в восточно-африканских странах, оказывающего существенное влияние на все секторы экономики, включая сельское хозяйство, водоснабжение и выработку электроэнергии, и занимает большую часть региона, можно рекомендовать использование КДЦ-индекса как предиктора.

Для целей прогнозирования региональных осадков наиболее полезным индексом представляется тенденция индекса КДЦ перед сезоном дождей МАМ. Положительные тенденции - это разность между значениями с октября по декабрь (ОКБ) и с июня по август (ЛА) индекса КДЦ, она может быть хорошим индикатором для ненаступления засухи в Восточной Африке. Кроме того, негативная тенденция может быть хорошим индикатором для ненаступления сильных дождей над регионом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной диссертационной работе рассмотрена проблема улучшения качества статистических прогнозов интенсивности осадков в тропиках на примере Восточной Африки. Эта проблема прогноза осадков является особенно актуальной для многих тропических стран. Так, в частности, для региона Восточной Африки улучшение качества прогноза будет способствовать социально-экономическому планированию в целях смягчения последствий изменения климата. Очевидно, чем выше точность прогнозирования , чем больше период упреждения, тем большую ценность представляют результаты прогнозирования для принятия различных решений. Для улучшения качества прогнозирования интенсивности осадков, была применена техника контроля качества данных [116,119], чтобы удалить погрешности являющиеся результатом ошибки наблюдателя, изменений в участке, оборудовании и т.д. Эмпирической прогностической модели сезонной изменчивости количества осадков была построена с помощью главных компонент предикторов ТПО во множественной линейной регрессии (МЛР). В целях предотвращения дублирования и неустойвости уравнения МЛР и обеспечения хороших результатов при применении его к новым данным [109], в данном исследовании не более пяти главных компонент со значительными коэффициентами регрессии были включены в МЛР модели, а не дающие значительные коэффициенты регрессии были исключены из модели с помощью ступенчатого метода. Для улучшения прогнозирования сезона дождей в марте-мае, которое оказывает существенное влияние на все секторы экономики, включая сельское хозяйство, водоснабжение и выработку электроэнергии, и занимает большую часть региона, квазидвухлетний цикл (КДЦ) колебаний зонального потока стратосферного ветра использовался как предиктор.

В ходе проведенных исследований в .рамках настоящей диссертационной^ работы получены следующие основные результаты и выводы:

1. Множественный регрессионный анализ, предложенный, ' для анализируемого региона, более успешно способен; прогнозировать количество осадков для сезона дождей с октября, по декабрь, чем с марта по май;

• 2. Показано, что температура поверхности океана может использоваться в качестве предиктора не только для определения количества осадков, но и продолжительности сезона дождей, что может быть, полезным для минимизации влияния; климатической изменчивости на: социальное экономические аспекты тропического региона;

3. Показано, что связь между количеством; осадков в сезон« дождей в -марте-мае и фазами явления; Эль-Ниньо относится к ограниченному числу лет; при этом- если: феномен Эль-Ниньо происходит, то связь между КДЦ-индексом и количеством осадков в сезон дождей МАМ всегда обнаруживается; Поэтому мониторинг, обоих параметров может обеспечить очень полезное руководство'для долгосрочного прогноза; сезона дождей по региону;

4. Показано, что количество осадков выше/ниже нормы в период продолжительных дождей с марта; по май« над Восточной; Африкой связано с западной/восточной фазами стратосферного зонального ветра;

5. Показано, что для целей прогнозирования региональных осадков наиболее полезным индексом представляется тенденция индекса КДЦ перед сезоном дождей МАМ. Положительные тенденции - это разность между значениями с октября по декабрь; (0№)); и с июня по август (ДА) индекса КДЦ, она может быть хорошим индикатором для ненаступления засухи в Восточной Африке. Кроме того, негативная тенденция может быть хорошим индикатором для ненаступления сильных дождей над регионом;

6. Чтобы улушить прогнозирование сезона дождей в марте-мае в тропиках, оказывающее существенное влияние на все секторы экономики, включая сельское хозяйство, водоснабжение и выработку электроэнергии, и занимает большую часть региона, можно рекомендовать использовать КДЦ-индекс как предиктор;

7. Результаты настоящего исследования, как предполагается, способны найти практическое применение для оперативного прогноза сезонной количества осадков в тропическом регионе. Дальнейшее развитие данной работы предполагает использование дополнительных предикторов, таких как диполь индекса Индийского океана, и индексы северо-атлантического колебания.

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Нгонголо Хашим Карим, 2011 год

1. Krishnamurti, Т. N., and L. J. Ogallo, 1989: Recent African climate (19791984). Dept. of Meteorology, Florida State University, Tallahassee, FL. Report NO. FSU- 89 13.

2. Indeje, M., 1994. Modification of Mesoscale Convergence over Kenya by changes in Roughness length. Preprints of the Sixth WMO Scientific Conference on Weather Modification, May-June 1994, Paestum, Italy, WMO/TD-No. 22b, pp. 421 424.

3. Indeje, M., and E. K. Anyamba, 1998: Sensitivity of mesoscale systems over Kenya to changes in roughness length', J. African. Met. Soc. 3,19 33.

4. Mukabana, J. R. and R. A. Pielke, 1996: Investigating the influence of synoptic-scale monsoonal winds and mesoscale circulations and diurnal weather pattern over Kenya using a mesoscale numerical model. Mon. Wea. Rev. 124, 224 -243.

5. Ogallo, L. J. 1989: The spatial and temporal patterns of the East African seasonal rainfall derived from principal component analysis. Int. J. Climatol. 9, 145-167.

6. Indeje, M., and F. H. M. Semazzi, 2000: Relationship between QBO in the lower equatorial stratospheric zonal winds and East Africa seasonal rainfall. Meteorol. Atmos. Phys. 73, 227 244.

7. Ogallo, L. J. 1988: Relationships between seasonal rainfall in East Africa and the Southern Oscillation. Int. J. Climatol. 8, 31- 43.

8. Anyamba, E. K., 1984: Some aspects of the origin of rainfall deficiency in East Africa. Proc. of the WMO Regional Scientific Conference on GATE, WAMEX and Tropical Meteorology, Dakar, Senegal, pp. 110 -112.

9. Kiehl, J. Т., and B. P. Briegleb, 1993: The relative roles of surface aerosols and greenhouse gases in climate forcing. Science. 260, 311-314.

10. Lucis, A. A., D. J. Wuebbles, and J. A. Logman, 1990: Radiative forcing of climate by changes in the vertical distribution of ozone. J. Geophys. Res. 95, 9971- 9982.

11. Portmann, R. W., and S. Solomon, 1997: Radiative forcing of the Earth's climate system due to tropical tropospheric ozone. J. Geophys. Res. 102, 9409 -9417.

12. Alapaty, K., Pleim, J. E., Raman, S., Niyogi, D. S., and D. W. Byun, 1996: Simulation of atmospheric boundary layer processes using local- and nonlocal-closure schemes. J. Appl. Meteorol. 36, 214 233.

13. Huang, C. Y. and S. Raman, 1991: Numerical simulation of January 28 cold air outbreak during GALE. Part 1: The model sensitivity test of turbulent closures. Bound. Layer. 55, 381- 407.

14. Sud, Y. C. and W. E. Smith, 1984: Ensemble formation of surface fluxes and improvement in évapotranspiration and cloud parameterization in a GCM. Bound. Layer Meteor. 29,185 210.

15. Henderson-Sellers, A., and V. Gornitz, 1984: Possible climatic impacts of land cover transformations, with particular emphasis on tropical deforestation. Clim. Change. 6, 231 258.

16. Mylne, M. F., and P. R. Rowntree, 1992: Modeling the effects of albedo change associated with tropical deforestation. Clim. Change. 21, 317- 343.

17. Shukla, J., C. Nobre, and P. J. Sellers, 1990: Amazon deforestation and climate change. Science. 247,1322-1325.

18. Zhang, H., A. Henderson-sellers, and K. Mcguffie, 1996a: Impact of tropical deforestation. Part 1: Process analysis of local climatic change. J. Climate. 9, 1497-1517.

19. Zhang, H., A. Henderson-sellers, and K. Mcguffie, 1996b: Impact of tropical deforestation. Part II: The role of large-scale dynamics. J. Climate. 9, 24982521.

20. Semazzi, F. H. M. and M. Indeje, 1999: Inter-seasoanal variability of ENSO rainfall signal over Africa. J. Afri. Meteorol. Soc. 4, 81- 94

21. Giorgi, F., M. R. Marinucci, and G. T. Bates, 1993a: Development of a secondgeneration regional climate model (RegCM2). Part 1: Boundary-layer and radiative transfer processes. Mon. Wea. Rev. 121, 2794 2813

22. Kasahara, A., 1966: The dynamical influence o orography on the large-scale motion of the atmosphere. J. Atmos. Sci. 23, 259 270.

23. Ininda, J. M., 1998: Simulation of the impact of sea surface temperature anomalies on the short rains over East Africa. J. African. Met. Soc., 3, 127 -138.

24. Nicholson, S. E. and Entekhabi, D., 1986: The quasi-periodic behavior of rainfall variability in Africa and its relationship to the Southern Oscillation. Arch., Met. Geoph. Biocl. Ser. A, 34, 311.

25. Reverdin, G. and J. Luyten, 1986: Near-surface meanders in the equatorial Indian Ocean. J. Phys. Oceanog. Vol. 16. No. 16, p. 1088 -1100.

26. Saha, K. R., 1974: Zonal anomaly of sea-surface temperature in equatorial Indian Ocean and its possible effect upon monsoon circulation. Tellus. 22, 403 -409.

27. Shukla, J., 1974: Effects of Arabian Sea-Surface Temperature Anomaly on Indian Summer Monsoon. A numerical study with the GFDL Model. J. Atmos. Sci. 32, 503 511.

28. Shukla, J and B. M. Misra. 1977: Relationships between Sea-Surface Temperature and wind speed over central Arabia and monsoon rainfall over India. Mon. Wea. Rev. 105, 998 -1002.

29. Saji, N. H., Goswami, B. N., Vinayachandran, P. N. and Yamagata, T. (1999) A Dipole mode in the tropical Indian Ocean. Nature 401, 360 363.

30. Webster, P. J., A. M. Moore, J. P. Loschnigg, and R. R. Leben, 1999: Coupled ocean-atmosphere dynamics of the Indian Ocean during 1997-98. Nature. 401, 356 -360.

31. Anderson, D., 1999: Extremes in the Indian Ocean. Nature. 401, 337- 339.

32. Smith, I., 1994: Indian Ocean sea surface temperature patterns and Australian Winter rainfall. Int. J. Climatol. 14, 287- 305.

33. Barnett, T. P., and R.W. Preisendorfer, 1987: Origins and levels of monthly and35