年际时间尺度上亚马逊河流域与热带北大西洋的非线性相互作用
大气与海洋物理
2025-04-04 v1 混沌动力学
数据分析、统计与概率
摘要
我们通过分析亚马逊（AM）区域的降水指数（P-E）时间序列、两区域之间的地表气压梯度以及热带北大西洋（TNA）海表温度（SST），研究了年际时间尺度上 AM 水文气候对 TNA SST 潜在影响的物理过程。我们使用基于递归联合概率的分析方法，该方法考虑了时间序列之间滞后的非线性依赖关系，并基于递归分析的双胞胎替代技术来量化统计显著性。通过这种非线性依赖分析，我们发现，在年际时间尺度上，AM 水文对未来 0 至 2 个月的 TNA SST 状态有影响，统计置信度达 90% 至 95%。它还揭示了相关变量之间存在双向反馈机制：AM 区域的降水超前 TNA 与 AM 之间的气压梯度 0 至 2 个月；气压梯度超前 TNA 上空的信风 0 至 3 个月以及 7 至 12 个月；信风超前 SST 0 至 3 个月；SST 超前 AM 区域降水 1 个月。分析所用时间序列跨度为 1979 年至 2008 年，并针对 1999 年、2005 年、2009 年和 2010 年 AM 区域的极端降水事件进行了分析。我们还评估了 1963 年、1980 年、1983 年、1997 年、1998 年、2005 年和 2010 年 AM 极端干旱期间，以及 1989 年、1999 年和 2009 年洪水期间相关变量的月平均状况。我们的结果证实，亚马逊河流域在年际时间尺度上充当了连接热带太平洋与 TNA SST 的陆面-大气桥梁。
引用
@article{arxiv.2504.02102,
title = {Nonlinear interactions between the Amazon River basin and the Tropical North Atlantic at interannual timescales},
author = {Alejandro Builes-Jaramillo and Norbert Marwan and Germán Poveda and Jürgen Kurths},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.02102},
year = {2025}
}