Волны тропической нестабильности , часто сокращенно TIW, представляют собой явление, при котором граница между областями теплых и холодных температур поверхности моря вблизи экватора образует регулярную структуру волн, распространяющихся на запад. Эти волны часто присутствуют в Атлантическом океане, простираясь на запад от африканского побережья, но их легче распознать в Тихом океане, простираясь на запад от Южной Америки. Они имеют средний период около 30 дней и длину волны около 1100 километров, а наибольшая амплитуда приходится на период с июня по ноябрь. Они также являются наиболее крупными в условиях Ла-Нинья и могут исчезнуть при наличии сильных условий Эль-Ниньо . [1]
Волны тропической нестабильности не связаны с тропическими волнами , которые представляют собой атмосферные возмущения, распространяющиеся на запад вдоль зоны внутритропической конвергенции , иногда вызывая тропические штормы.
И в Атлантическом, и в Тихом океанах язык холодных поверхностных вод обычно тянется на запад вдоль экватора от окраин материков. Эти «холодные языки» состоят из воды, поднимающейся из глубин океана, и окружены более теплыми поверхностными водами в обоих полушариях. Разница температур между холодными языками и окружающей теплой водой самая большая зимой в южном полушарии. Тихоокеанский холодный язык значительно сильнее атлантического и оказывает большое влияние на глобальные климатические условия. Фактически, температура Тихоокеанского холодного языка является определяющей чертой ЭНСО ( Эль-Ниньо – Южное колебание ). Условие Эль-Ниньо официально признается, когда средняя температура поверхности моря в Тихоокеанском холодном языке превышает среднюю температуру более чем на 0,5 °C для данного времени года, тогда как состояние Ла-Нинья признается, когда температура более чем на 0,5 °C ниже средней температуры. средний.
Зачастую холодные языки не вытягиваются прямолинейно, а отклоняются на север и юг в виде правильных синусоидальных волн длиной около 1100 километров, которые устойчиво распространяются на запад с периодом около 30 дней. Этот волновой рисунок был впервые обнаружен в 1977 году с помощью спутниковых изображений Р. Легецкисом, который назвал их «длинными волнами». [2] Термин «волны тропической нестабильности» приписывается статье 1986 года С.Г. Филандер, У.Дж. Херлин и Р.К. Пакановски, которые объяснили существование и основные свойства волн, используя математическую модель океанского теплового потока. [3]
Наблюдения с помощью микроволновых спутников показывают, что в Тихом океане TIW на северной границе холодного языка начинаются с небольших выступов вблизи долготы Галапагосских островов, которые быстро растут по мере распространения на запад. Эти выступы создают водовороты холодной воды, которые антициклонически вращаются от кончиков. На южной границе TIW обычно начинается позже в этом сезоне и также приводит к возникновению антициклонических вихрей. Когда волны самые сильные, они могут простираться почти через Тихий океан до Индонезии. В Атлантике TIW также связаны с антициклоническими вихрями на севере, но вращающиеся течения на южной окраине можно обнаружить только по хлорофилловому сигналу цвета океана. [4] [5]
Есть некоторые свидетельства того, что TIW может быть достаточно сильным, чтобы оказывать существенное влияние на погоду и биологию. Колебания температуры моря вызывают изменения скорости приземного ветра, а также наблюдаемые колебания уровня хлорофилла и других параметров, указывающие на различия в плотности фотосинтезирующих организмов. [1] В частности, они связаны с сильными событиями вертикального перемешивания, которые углубляют экваториальный смешанный слой и вызывают сильный фронт ТПО к северу от экватора. [6]
Исследования по математическому моделированию показывают, что TIW генерируется сдвигом скоростей между текущим на запад Южно-экваториальным течением и текущим на восток экваториальным подводным течением и экваториальным противотечением . [1]