An algorithm based on sea-level pressure fluctuations to identify major Baltic inflow events
- 1. Swedish Meteorological and Hydrological Institute
- 2. Stockholm University
- 3. Uganda National Meteorological Authority
- 4. National Institute of Meteorology
Description
Major Baltic inflows are an important process to sustain the sensitive steady state of the Baltic Sea. We introduce an algorithm to identify atmospheric variability favourable for major Baltic inflows. The algorithm is based on sea-level pressure (SLP) fields as the only parameter. Characteristic SLP pattern fluctuations include a precursory phase of 30 days and 10 days of inflow period. The algorithm identifies successfully the majority of observed major Baltic inflows between 1961 and 2010. In addition, the algorithm finds some occurrences which cannot be related to observed inflows. In these cases with favourable atmospheric conditions, inflows were precluded by contemporaneously existing saline water masses or strong freshwater supply. Moreover, the algorithm clearly identifies the stagnation periods as a lack of SLP variability favourable for MBIs. This indicates that the lack of inflows is mainly a consequence of missing atmospheric forcing during this period. The only striking inflow which is not identified by the algorithm is the event in January 2003. We demonstrate that this is due to the special evolution of SLP fields which are not comparable with any other event. Finally, the algorithm is applied to an ensemble of scenario simulations. The result indicates that the number of atmospheric events favourable for major Baltic inflows increases slightly in all scenarios.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
تعتبر تدفقات بحر البلطيق الرئيسية عملية مهمة للحفاظ على الحالة المستقرة الحساسة لبحر البلطيق. نقدم خوارزمية لتحديد التقلبات الجوية المواتية لتدفقات بحر البلطيق الرئيسية. تعتمد الخوارزمية على حقول ضغط مستوى سطح البحر (SLP) باعتبارها المعلمة الوحيدة. تشمل تقلبات نمط SLP المميزة مرحلة تمهيدية مدتها 30 يومًا و 10 أيام من فترة التدفق الداخلي. تحدد الخوارزمية بنجاح غالبية تدفقات بحر البلطيق الرئيسية المرصودة بين عامي 1961 و 2010. بالإضافة إلى ذلك، تجد الخوارزمية بعض الأحداث التي لا يمكن ربطها بالتدفقات المرصودة. في هذه الحالات ذات الظروف الجوية المواتية، تم منع التدفقات الداخلة بسبب كتل المياه المالحة الموجودة في الوقت نفسه أو إمدادات المياه العذبة القوية. علاوة على ذلك، تحدد الخوارزمية بوضوح فترات الركود على أنها نقص في تقلبات SLP المواتية لـ MBIs. وهذا يشير إلى أن نقص التدفقات الداخلة هو في الأساس نتيجة لقوة الغلاف الجوي المفقودة خلال هذه الفترة. التدفق الوحيد المذهل الذي لم يتم تحديده بواسطة الخوارزمية هو الحدث الذي وقع في يناير 2003. نثبت أن هذا يرجع إلى التطور الخاص لحقول SLP التي لا يمكن مقارنتها بأي حدث آخر. أخيرًا، يتم تطبيق الخوارزمية على مجموعة من محاكاة السيناريوهات. تشير النتيجة إلى أن عدد الأحداث الجوية المواتية لتدفقات بحر البلطيق الرئيسية يزيد قليلاً في جميع السيناريوهات.Translated Description (French)
Les entrées majeures dans la Baltique sont un processus important pour maintenir l'état stable et sensible de la mer Baltique. Nous introduisons un algorithme pour identifier la variabilité atmosphérique favorable aux entrées majeures en Baltique. L'algorithme est basé sur les champs de pression au niveau de la mer (SLP) comme seul paramètre. Les fluctuations caractéristiques du modèle SLP comprennent une phase précurseur de 30 jours et 10 jours de période d'entrée. L'algorithme identifie avec succès la majorité des entrées majeures observées dans la Baltique entre 1961 et 2010. De plus, l'algorithme trouve des occurrences qui ne peuvent pas être liées aux entrées observées. Dans ces cas avec des conditions atmosphériques favorables, les flux entrants ont été empêchés par les masses d'eau saline existantes à l'époque ou par un approvisionnement important en eau douce. De plus, l'algorithme identifie clairement les périodes de stagnation comme un manque de variabilité SLP favorable aux MBI. Cela indique que l'absence de flux entrants est principalement une conséquence de l'absence de forçage atmosphérique pendant cette période. Le seul flux entrant frappant qui n'est pas identifié par l'algorithme est l'événement de janvier 2003. Nous démontrons que cela est dû à l'évolution particulière des champs SLP qui ne sont comparables à aucun autre événement. Enfin, l'algorithme est appliqué à un ensemble de simulations de scénarios. Le résultat indique que le nombre d'événements atmosphériques favorables aux entrées majeures en Baltique augmente légèrement dans tous les scénarios.Translated Description (Spanish)
Los principales flujos de entrada del Báltico son un proceso importante para mantener el delicado estado estable del Mar Báltico. Introducimos un algoritmo para identificar la variabilidad atmosférica favorable para los principales flujos de entrada del Báltico. El algoritmo se basa en campos de presión a nivel del mar (SLP) como único parámetro. Las fluctuaciones características del patrón SLP incluyen una fase precursora de 30 días y 10 días de período de entrada. El algoritmo identifica con éxito la mayoría de los principales flujos de entrada del Báltico observados entre 1961 y 2010. Además, el algoritmo encuentra algunas ocurrencias que no pueden estar relacionadas con los flujos de entrada observados. En estos casos con condiciones atmosféricas favorables, las entradas fueron impedidas por masas de agua salina existentes contemporáneamente o un fuerte suministro de agua dulce. Además, el algoritmo identifica claramente los períodos de estancamiento como una falta de variabilidad del SLP favorable para los MBI. Esto indica que la falta de entradas es principalmente una consecuencia de la falta de forzamiento atmosférico durante este período. La única entrada llamativa que no es identificada por el algoritmo es el evento de enero de 2003. Demostramos que esto se debe a la evolución especial de los campos de SLP que no son comparables con ningún otro evento. Finalmente, el algoritmo se aplica a un conjunto de simulaciones de escenarios. El resultado indica que el número de eventos atmosféricos favorables para los principales flujos de entrada del Báltico aumenta ligeramente en todos los escenarios.Files
414-1-28662-1-10-20220810.pdf.pdf
Files
(4.0 MB)
| Name | Size | Download all |
|---|---|---|
|
md5:97600644d8742e51e1617c038ed46638
|
4.0 MB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- خوارزمية تعتمد على تقلبات ضغط مستوى سطح البحر لتحديد أحداث التدفق الرئيسية في بحر البلطيق
- Translated title (French)
- Un algorithme basé sur les fluctuations de la pression au niveau de la mer pour identifier les principaux événements d'afflux dans la Baltique
- Translated title (Spanish)
- Un algoritmo basado en las fluctuaciones de presión del nivel del mar para identificar los principales eventos de afluencia del Báltico
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W2030205986
- DOI
- 10.3402/tellusa.v66.23452
References
- https://openalex.org/W1520884514
- https://openalex.org/W1968733917
- https://openalex.org/W1981758507
- https://openalex.org/W1993039132
- https://openalex.org/W1999105075
- https://openalex.org/W2021681448
- https://openalex.org/W2083285598
- https://openalex.org/W2090249381
- https://openalex.org/W2129847237
- https://openalex.org/W3138459005
- https://openalex.org/W4247673353