Liên hệ từ xa

Liên hệ từ xa trong khoa học khí quyển đề cập đến sự bất thường của khí hậu có liên quan với nhau ở khoảng cách lớn (thường là hàng ngàn km). Liên hệ từ xa đặc trưng nhất là liên kết áp lực mực nước biển tại Tahiti và Darwin, Australia, nơi xác định Dao động phương Nam.

Lịch sử

Liên hệ từ xa được nhà khí tượng học người Anh Sir Gilbert Walker ghi nhận lần đầu tiên vào cuối thế kỷ 19, thông qua tính toán mối tương quan giữa chuỗi thời gian của áp suất khí quyển, nhiệt độ và lượng mưa. Chúng phục vụ như một khối xây dựng cho sự hiểu biết về biến đổi khí hậu, bằng cách chỉ ra rằng cái sau không hoàn toàn ngẫu nhiên.
Thật vậy, thuật ngữ El Niño Kiếm Nam Dao động (ENSO) là một sự thừa nhận ngầm định rằng hiện tượng này làm cơ sở cho sự thay đổi ở một số địa điểm cùng một lúc. Sau đó, người ta đã nhận thấy rằng các liên hệ từ xa liên quan đã xảy ra trên khắp Bắc Mỹ, như được thể hiện bằng mô hình liên hệ từ xa Bắc Mỹ Thái Bình Dương.
Trong những năm 1980, các quan sát được cải thiện cho phép phát hiện các liên hệ từ xa ở khoảng cách lớn hơn trên khắp tầng đối lưu. Đồng thời, lý thuyết nổi lên rằng các mô hình như vậy có thể được hiểu thông qua sự phân tán của sóng Rossby do hình dạng hình cầu của Trái đất. Điều này đôi khi được gọi là "mô hình nguyên mẫu".

Học thuyết

Liên hệ từ xa trong vùng nhiệt đới Thái Bình Dương bắt đầu được hiểu nhờ các tính toán lý tưởng hóa của AE Gill  và sau đó thông qua các mô hình phức tạp hơn.
Xây dựng dựa trên các "mô hình proto", phần lớn các lý thuyết đầu tiên của liên hệ từ xa xử lý áp hướng, tuyến tính mô hình dòng chảy khí quyển về trạng thái bình không đổi. Tuy nhiên, mô hình đã sớm bị vô hiệu khi phát hiện ra rằng các mẫu liên hệ từ xa thực tế gần như không nhạy cảm với vị trí cưỡng, trái ngược với dự đoán được đưa ra bởi bức tranh đơn giản này. Simmons và cộng tác viên  đã chỉ ra rằng nếu một trạng thái nền thực tế hơn được quy định, nó sẽ trở nên không ổn định, dẫn đến một mô hình tương tự bất kể vị trí của lực lượng, theo các quan sát. Thuộc tính "phương thức" này hóa ra là một tạo tác của tính bất ổn của mô hình, mặc dù nó đã xuất hiện vì những lý do tinh tế hơn trong các mô hình thực tế hơn.
Công việc gần đây đã chỉ ra rằng hầu hết liên hệ từ xa từ vùng nhiệt đới đến ngoại nhiệt đới có thể được hiểu là độ chính xác đáng ngạc nhiên bởi sự tuyên truyền của tuyến tính, sóng hành tinh khi trạng thái cơ bản theo mùa khác nhau 3 chiều. Bởi vì các mô hình là dai dẳng theo thời gian và hơi "bị khóa" để đặc điểm địa lý như các dãy núi, các sóng này được gọi là sóng đứng.
Một cơ chế khác của liên hệ từ xa giữa các đại dương nhiệt đới và các vùng trung bình là đối xứng dọc theo các vòng vĩ độ (tức là "khu vực") và giữa các bán cầu, không giống như cơ chế sóng đứng yên. Nó dựa vào sự tương tác giữa xoáy thoáng và dòng chảy khí quyển trung bình được củng cố lẫn nhau (tức là phi tuyến tính). Nó đã được chứng minh là giải thích một số khía cạnh của kết nối viễn thông ENSO về nhiệt độ  và lượng mưa. Các tác giả khác cũng đề xuất, mối tương quan giữa nhiều mô hình liên hệ từ xa và các yếu tố biến đổi khí hậu địa phương.

Các ứng dụng

Do nhiệt độ mặt nước biển nhiệt đới có thể dự đoán trước tới hai năm, kiến thức về các kiểu liên hệ từ xa mang lại một số lượng dự đoán ở các địa điểm xa với tầm nhìn đôi khi chỉ vài mùa. Ví dụ, dự đoán El Niño cho phép dự đoán lượng mưa, tuyết rơi, hạn hán hoặc mô hình nhiệt độ ở Bắc Mỹ trong một vài tuần đến vài tháng. Vào thời của Sir Gilbert Walker, El Niño mạnh thường có nghĩa là gió mùa Ấn Độ yếu hơn, nhưng sự chống tương quan này đã suy yếu trong những năm 1980 và 1990, vì những lý do gây tranh cãi.