Rotation i förändring – El Niños effekt på jordens dygnslängd
Rotation in Change – El Niño's Effect on the Earth's Length of Day
Abstract
Klimatfenomenet El Niño-Southern Oscillation (ENSO) har visat sig påverka jordens rotationshastighet och därmed dygnslängd. Detta arbete är en fullständig undersökning av denna korrelation, inkluderande den senaste tillgängliga datan. Variationer i jordens dygnslängd under perioden 1962–2023 studeras med det statistiska verktyget singularspektrumanalys (SSA). Efter att trenden – som förklarar 96,4% av den ursprungliga signalen – eliminerats, extraheras den årliga och semi-årliga termen, vilka förklarar 59,8% respektive 33,9% av den återstående signalen. Dessa termers amplitudvariationer filtreras ut via komplex demodulering. Amplitudvariationen hos termerna jämförs sedan med data från Multivariate ENSO Index (MEI), som beskriver klimatvariationerna som orsakas av ENSO. Korrelationen mellan respektive term och MEI beräknas för ett antal fördröjningsperioder. Korrelationen är betydande i båda fallen: 49,38% (fyra månaders fördröjning) och 40,47% (ingen fördröjning) för den årliga respektive semi-årliga termen. Arbetet inkluderar även en mindre undersökning av eventuell påverkan från större jordbävningar och vulkanutbrott på dygnslängden, och en potentiell effekt från flera jordbävningar samt Tonga-vulkanen 2022 syns i datan.
Degree
Student essay
Other description
The climate phenomenon El Niño–Southern Oscillation (ENSO) has been shown to affect Earth’s rotational velocity and hence its length-of-day. This work is a complete investigation of this correlation, using the most recent data available. Variations in Earth’s length-of-day during the period 1962–2023 are studied using the statistical tool Singular Spectrum Analysis (SSA). After the trend – which explains 96.4% of the original signal – has been removed, the annual and semi-annual terms are extracted; these explain 59.8% and 33.9% of the remaining signal, respectively. The amplitude variations of these terms are filtered out using complex demodulation, after which they are compared to the Multivariate ENSO Index (MEI), which describes the climatic variations due to ENSO. The correlations between the amplitude variations and MEI are calculated for several different lengths of delay. The correlation is considerable in both cases: 49.38% for the annual term (4 months delay), 40.47% for the semi-annual (no delay). The study also includes a smaller investigation of possible impacts from larger earthquakes and volcanic eruptions on the length-of-day, and a potential influence from several earthquakes and the 2022 Tonga volcano is visible in the data.
Collections
View/
Date
2024-06-17Author
Letell, Gabriel
Lundmark Harrison, Erik
Öster, Jakob
Berggren, Linus
Keywords
ENSO, length-of-day, IERS, SSA, complex demodulation method, MEI, earthquakes, volcanic eruptions, earth orientation parameters, El Niño.
Language
swe