A Escala de Tempo, Espectros de Potência e Propriedades de Ruído Climático dos Padrões de Teleconexão

Este estudo utiliza dados de reanálise NCEP–NCAR cobrindo os invernos boreais de 1958–97 para examinar as propriedades espectrais de potência, escala de tempo e ruído climático dos padrões atmosféricos de teleconexão dominantes. Os padrões examinados incluem a oscilação do Atlântico Norte (NAO), a teleconexão do Pacífico-Norte Americano (PNA) e a teleconexão do Pacífico Oeste (WP), além de um padrão espacial associado ao ENSO. Os padrões de teleconexão são identificados aplicando uma análise de componentes principais rotacionada ao campo de altura geopotencial diário não filtrado de 300 mb. A NAO e a PNA foram encontradas como os dois padrões dominantes em todas as escalas de tempo. O principal achado é que a evolução temporal da NAO, PNA e teleconexões WP pode ser interpretada como um processo estocástico (Markov) com uma escala de tempo de e-folding entre 7,4 e 9,5 dias. A série temporal correspondente ao padrão espacial do ENSO não coincidia com a de um processo Markov, e, portanto, uma escala de tempo bem definida não pôde ser especificada. A brevidade das escalas de tempo acima indica que a excitação desses padrões de teleconexão é limitada a um período de tempo inferior a alguns dias. Esses achados também sugerem que, para melhorar nossa compreensão dos mecanismos de crescimento e decaimento dos padrões de teleconexão, é melhor usar dados diários não filtrados, em vez de dados médios mensais ou sazonais. As razões de sinal (variância interanual devido a forçamento externo) para ruído (variância interanual de processos estocásticos) também foram examinadas. Para a NAO (PNA), a razão sinal-para-ruído é 0,09 (1,11). Isso indica que a variabilidade interanual da NAO (PNA) surge principalmente do ruído climático (tanto do ruído climático quanto do forçamento externo). Uma explicação para o motivo pelo qual a NAO e a PNA dominam nas escalas de tempo interanuais também é apresentada.