Mogući utjecaj El Niño - Južne oscilacije na međugodišnju varijabilnost arktičkog leda

master's thesis

• Title (english): Possible impact of El Niño – Southern Oscillation on the interannual variability of Arctic sea-ice
• Author: Ena Kožul
• Mentor: Ivana Herceg Bulić (mentor)
• Committee member: Ivana Herceg Bulić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Zvjezdana Bencetić-Klaić (član povjerenstva)
• Committee member: Giuliana Verbanac (član povjerenstva)
• Committee member: Josip Stipčević (član povjerenstva)
• Committee member: Željko Večenaj (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Science; (Department of Geophysics); Zagreb
• Defense date and country: 2021-02-24, Croatia
• Scientific / art field, discipline and subdiscipline: NATURAL SCIENCES; Geophysics; Meteorology and Climatology

Abstract

Arktički led predstavlja važnu komponentu klimatskog sustava jer utječe na energijsku ravnotežu na Zemlji. Promjene u količini leda mogu izazvati procese koji imaju značajan utjecaj na vrijeme i klimatske prilike ne samo u polarnom području, već i umjerenim širinama. Arktička amplifikacija fenomen je izraženijeg zatopljenja arktičkog područja u odnosu na tropsko područje i umjerene širine pri čemu se smanjuje meridionalni temperaturni gradijent. Ono je izravno povezano s globalnim zatopljenjem i otapanjem arktičkog leda. Povećanje površinske temperature i posljedično smanjenje leda uzrokovano je povećanjem silaznog dugovalnog zračenja. Vodena para kao jedan od stakleničkih plinova sudjeluje u stvaranju stakleničkog učinka. Stoga povećan
dotok vlage na arktičko područje koje se ostvaruje prodorom zraka s umjerenih širina može pridonijeti jačanju tog učinka. S obzirom da El Niño - Južna oscilacija (ENSO) utječe na strujanje u umjerenim širinama, u ovom je radu ispitana moguća povezanost ENSO-a i dotoka vlage na arktičko područje. Na taj se način pokušalo ispitati postoji li mogući odziv količine arktičkog leda na prinudno djelovanje ENSO-a, odnosno utječe li ENSO na međugodišnju varijabilnost arktičkog leda (sjevernije od 60° s.g.š.). U tu je svrhu izračunat vertikalno integrirani tok vlage i vertikalno integrirana konvergencija toka vlage za jesensku (OND) i zimsku (JFM) sezonu. Korišteni su podaci dobiveni ansamblom numeričkih simulacija provedenih modelom SPEEDY, a analiza je napravljena za razdoblje od 1950. do 2010. godine. Tijekom pozitivne faze ENSO-a, maksimalno povećanje dotoka vlage se javlja u studenom (tj. tijekom sezone OND) i tijekom veljače (sezona JFM). Različito pozadinsko strujanje tijekom određenih mjeseci pospješuje dotok vlage na Arktik. Pomoću modela SPEEDY je provedena analogna analiza za simulacije u uvjetima toplije klime koja odgovara dvostrukoj koncentraciji CO2. Uočen je dotok vlage slične prostorne raspodjele kao i kod prethodnog eksperimenta, ali s povećanjem nad sjevernim Atlantskim oceanom.

Abstract (english)

Arctic amplification is a phenomenon of more intense response of Arctic areas to global warming than it is in the tropics. The increase in surface temperature and a decrease in sea-ice is caused by an increase in descending long-wave radiation which is associated with green-house effect. Water vapor is one of the greenhouse gases which increase the descending long-wave radiation. One of the sources of water vapor in the Arctic are intrusions from midlatitudes. An analysis of the impact of ENSO on moisture intrusions at latitudes northern of 60° N is made by calculating the vertically integrated moisture flux and the vertically integrated moisture flux convergence for fall (OND) and winter (JFM) seasons. The ensemble of numerical simulations was made with the SPEEDY model, and the analysis had been made for the period 1950-2010 years. The positive phase of the ENSO has a maximum increase in moisture intrusions in November in the OND season and during February in the JFM season. Different background circulation during certain months enhances the moisture intrusions into the Arctic. The same analysis was performed for SPEEDY simulations with doubled CO2 concentration since an increase in greenhouse gases leads to heating thereby increasing the amount of available water in the air column. A similar spatial pattern of moisture advection is obtained as in the previous experiment, but with an increase over the north Atlantic Ocean.

• Keywords: Arktička amplifikacija; ENSO; veritikalno integrirana konvergencija toka vlage; vertikalno integriran tok vlage; SPEEDY
• Keywords (english): Arctic amplification; El Niño – Southern Oscillation; vertically integrated moisture flux convergence; vertically integrated moisture flux; SPEEDY
• Language: croatian
• URN:NBN: urn:nbn:hr:217:983799
• Study programme: Title: Graduate university study pf Physics - Geophysics; specializations in: Seismology and Physics of the Earth's Interior, Meteorology and Physical Oceanography; Course: Meteorology and Physical Oceanography; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra fizike – geofizike (magistar/magistra fizike – geofizike)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Open access
• Public note: Datoteke s kodom se nalaze u tiskanoj inačici rada u Središnjoj geofizičkoj knjižnici, ili se mogu zatražiti na [e-mail] s napomenom o svrsi korištenja.
• Repository: Repository of the Faculty of Science
• Created on: 2021-03-17 09:08:23