Klimatologi dan Variabilitas Antar-Tahunan Sirkulasi Skala Besar yang Terkopel Konveksi di Wilayah Tropis

Abstract

Variabilitas konveksi tropis berperan penting dalam sistem iklim, tetapi kajian yang mengintegrasikan moisture mode, mixed system, dan inertio-gravity (IG) wave dalam satu kerangka klimatologi dan variabilitas antar-tahunan masih terbatas. Penelitian ini bertujuan menganalisis karakteristik spektral, distribusi spasial, siklus musiman, kontribusi, variabilitas antar-tahunan, dan tren sistem skala besar yang terkopel konveksi di wilayah tropis selama 1979-2021. Data harian outgoing longwave radiation dianalisis pada domain 20° LS-20° LU menggunakan space-time spectral analysis, filtering berbasis kecepatan fase, root mean square, varians, korelasi dengan indeks iklim, dan analisis tren. Hasil menunjukkan bahwa variabilitas konvektif tropis didominasi oleh energi berfrekuensi rendah dan bilangan gelombang kecil. Moisture mode menjadi sistem dominan dengan amplitudo terbesar dan distribusi terluas, terutama di wilayah Indo-Pasifik barat, sedangkan mixed system menunjukkan karakternya sebagai sistem transisi dan IG wave berkontribusi lebih terbatas. Variabilitas antar-tahunan menunjukkan hubungan paling kuat dengan relative oceanic Niño index (RONI), sementara Indian ocean dipole (IOD), Pacific decadal oscillation (PDO), El Niño Modoki, dan tropical southern Atlantic (TSA) menunjukkan respons yang lebih regional. Tren jangka panjang menunjukkan pola yang tidak seragam antar wilayah dan antar sistem, mengindikasikan perubahan distribusi aktivitas konvektif tropis. Penelitian ini menegaskan pentingnya interaksi kelembapan, dinamika gelombang ekuatorial, dan variabilitas laut-atmosfer dalam mengontrol konveksi tropis.

Tropical convective variability plays an important role in the climate system, yet studies integrating moisture modes, mixed systems, and inertio-gravity (IG) wave within a unified climatological and interannual framework remain limited. This study examines the spectral characteristics, spatial distribution, seasonal cycle, contribution, interannual variability, and long-term trends of convectively coupled large-scale systems in the tropics during 1979-2021. Daily outgoing longwave radiation data over 20°S-20°N were analyzed using space-time spectral analysis, phase-speed-based filtering, root mean square, variance, climate-index correlation, and trend analyses. The results show that tropical convective variability is dominated by low-frequency energy and small zonal wavenumbers. Moisture modes show the largest amplitude and broadest distribution, particularly over the western Indo-Pacific, while mixed systems exhibit a transitional character and IG waves contribute more locally. Interannual variability is most strongly related to the relative oceanic Niño index, whereas the Indian ocean dipole, Pacific decadal oscillation, El Niño Modoki, and tropical southern Atlantic index are associated with more regional patterns. Long-term trends vary across regions and systems, indicating spatial changes in tropical convective activity.