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http://cicese.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1007/3762| Influencia de la disminución de hielo marino del Ártico en la variabilidad invernal de la corriente de chorro Influence of Arctic sea ice loss on the winter variability of the jet stream | |
| JOSE LUIS RODRIGUEZ SOLIS | |
| CUAUHTEMOC TURRENT THOMPSON MARKUS SEBASTIAN GROSS | |
| Acceso Abierto | |
| Atribución | |
| Calentamiento del Ártico, variabilidad climática interna, modelación numérica, corriente de chorro Arctic warming, internal climate variability, atmospheric modelling, jet stream | |
| En este trabajo se estudió el efecto de la reducción de la extensión de hielo marino del Océano Ártico sobre la circulación atmosférica de latitudes medias del Hemisferio Norte. Se realizaron diferentes simulaciones numéricas con un modelo de circulación general (GCM, por sus siglas en inglés) en el que la extensión de hielo marino Ártico se redujo para provocar a largo plazo un incremento en la temperatura superficial de las latitudes altas similar al que se observa en el registro instrumental. Se realizaron dos experimentos de simulaciones globales con reducción de la extensión del hielo marino del Ártico: 1) simulaciones que, al sur de 70N, utilizan un ciclo anual climatológico de la temperatura de la superficie del mar (SST) y 2) el segundo utiliza la variabilidad total de la SST. El análisis se realizó para la estación invernal y los resultados se dividieron en dos secciones. En la primera parte se propusieron dos métricas para identificar las señales de calentamiento del Ártico enmascaradas por la variabilidad climática interna (VCI). Se usaron métricas basadas en el Earth Mover’s Distance (EMD) para evaluar las diferencias entre los experimentos numéricos, y la estructura espacial de la respuesta atmosférica al calentamiento del Ártico se analizó con el Índice de Similitud Estructural (SSIM, por sus siglas en inglés). Se encontró que el método estadístico estándar utilizado en estudios anteriores para probar la significancia estadística (la prueba t de Student) es propenso a resultados falsos positivos que podrían conducir a la atribución errónea de señales en la respuesta atmosférica al calentamiento del Ártico. Las dos métricas mostraron que pueden identificar diferencias persistentes en el nivel de 500hPa en la altura geopotencial de latitudes altas y de los campos de viento zonal que se pudieron atribuir al calentamiento del Ártico. Sin embargo, en contraste con algunos resultados publicados en la literatura que se basan en pruebas de significancia estadística como la prueba de t de Student, en latitudes medias no se encontraron señales en estas dos variables atmosféricas en ese nivel que fueran atribuibles a la reducción del hielo Ártico. En la segunda parte, se analizan las diferencias regionales de la respuesta de la corriente de chorro subtropical (STJ) del Hemisferio Norte a la reducción del hielo Ártico. Los resultados numéricos de esa respuesta mostraron que la STJ se desplazó hacia el sur de la posición climatológica que tiene en las sim In this work, the effect of the sea ice extent reduction of the Arctic Ocean on the mid-latitudes atmospheric circulation of the Northern Hemisphere was studied. Different numerical simulations were performed with a general circulation model (GCM) in which the Arctic sea ice extent was reduced to cause a long-term increase in high latitudes surface temperature similar to that in the instrumental records. Two sets of global simulation experiments with reduced Arctic sea ice extent were made: 1) simulations that, south of 70N, use an annual climatological cycle of sea surface temperature (SST), and 2) the second uses the full SST variability. The analysis focused on the winter season, and the results were divided into two sections. In the first part, two metrics were proposed to identify signals of Arctic warming masked by the internal climate variability (ICV). Metrics based on the Earth Mover’s Distance (EMD) were used to assess the differences between the numerical experiments, and the spatial structure of the atmospheric response to Arctic warming was analyzed with the Structural Similarity Index (SSIM). The standard statistical method used in previous studies to test for significance (the two-tailed Student’s t-test) was found to be prone to false-positive results, which could lead to the erroneous attribution of signals in the modeled response to Arctic warming. The two metrics identified persistent differences at 500hPa in the geopotential height and zonal wind fields attributed to Arctic warming in high latitudes. However, in contrast to some results published in the literature based on statistical significance tests such as the Student’s t-test, at mid-latitudes, no signals were found in these two atmospheric variables at mid-troposphere levels that were attributable to the Arctic sea ice extent reduction. In the second part, regional responses of the subtropical jet stream (STJ) in the Northern Hemisphere to the reduction of Arctic sea ice were analyzed. The numerical results showed that the STJ shifted equatorward from its climatological position in the control simulations over North America, the Atlantic Ocean and Europe, and over the Pacific basin the STJ is driven by the tropical SST above the effects of the Arctic warming. | |
| CICESE | |
| 2022 | |
| Tesis de doctorado | |
| Español | |
| Rodríguez Solís, J.L. 2022. Influencia de la disminución de hielo marino del Ártico en la variabilidad invernal de la corriente de chorro. Tesis de Doctorado en Ciencias. Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada, Baja California. 71 pp. | |
| OCEANOGRAFÍA DESCRIPTIVA | |
| Aparece en las colecciones: | Tesis - Oceanografía Física |
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| tesis_José Luis Rodríguez Solis_22 sep 2022.pdf | Versión completa de la tesis | 14.09 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |