Using observed data sets mainly for the period 1979–2005, we find that anomalous warming events different from conventional El Niño events occur in the central equatorial Pacific. This unique warming in the central equatorial Pacific associated with a horseshoe pattern is flanked by a colder sea surface temperature anomaly (SSTA) on both sides along the equator. empirical orthogonal function (EOF) analysis of monthly tropical Pacific SSTA shows that these events are represented by the second mode that explains 12% of the variance. Since a majority of such events are not part of El Niño evolution, the phenomenon is named as El Niño Modoki (pseudo‐El Niño) (“Modoki” is a classical Japanese word, which means “a similar but different thing”). The El Niño Modoki involves ocean‐atmosphere coupled processes which include a unique tripolar sea level pressure pattern during the evolution, analogous to the Southern Oscillation in the case of El Niño. Hence the total entity is named as El Niño–Southern Oscillation (ENSO) Modoki. The ENSO Modoki events significantly influence the temperature and precipitation over many parts of the globe. Depending on the season, the impacts over regions such as the Far East including Japan, New Zealand, western coast of United States, etc., are opposite to those of the conventional ENSO. The difference maps between the two periods of 1979–2004 and 1958–1978 for various oceanic/atmospheric variables suggest that the recent weakening of equatorial easterlies related to weakened zonal sea surface temperature gradient led to more flattening of the thermocline. This appears to be a cause of more frequent and persistent occurrence of the ENSO Modoki event during recent decades.

The influence of the recently discovered Indian Ocean Dipole (IOD) on the interannual variability of the Indian summer monsoon rainfall (ISMR) has been investigated for the period 1958‐1997. The IOD and the El Niño/Southern Oscillation (ENSO) have complementarily affected the ISMR during the last four decades. Whenever the ENSO‐ISMR correlation is low (high), the IOD‐ISMR correlation is high (low). The IOD plays an important role as a modulator of the Indian monsoon rainfall, and influences the correlation between the ISMR and ENSO. We have discovered that the ENSO‐induced anomalous circulation over the Indian region is either countered or supported by the IOD‐induced anomalous meridional circulation cell, depending upon the phase and amplitude of the two major tropical phenomena in the Indo‐Pacific sector.

CR Climate Research Contact the journal Facebook Twitter RSS Mailing List Subscribe to our mailing list via Mailchimp HomeLatest VolumeAbout the JournalEditorsSpecials CR 25:151-169 (2003) - doi:10.3354/cr025151 Possible impacts of Indian Ocean Dipole mode events on global climate N. H. Saji1,3,*, T. Yamagata1,2 1Institute for Global Change Research, 3173-25 Showa-machi, Kanazawa, Kanagawa 236-0001, Japan 2Department of Earth and Planetary Sciences, The University of Tokyo, Tokyo 113-0033, Japan 3Present address: International Pacific Research Center, 2525 Correa Road, Honolulu, Hawaii 96822, USA *Email: saji@hawaii.edu ABSTRACT: Impacts of Indian Ocean Dipole mode (IOD) events on global climate are estimated by correlation/regression analysis. The analysis examined land rain and temperature and 3-dimensional atmospheric variables for a 42 yr period from January 1958 to December 1999. The correlation between IOD and the El Niño Southern Oscillation (ENSO) is accounted for using the multiple regression technique. We used partial correlation coefficients to describe the unique contribution of IOD to climate variability, independent of ENSO. In the Indian Ocean rim countries, IOD is associated with significant temperature and rain variability manifesting 2 large-scale patterns. In one, land temperature and rain are anomalously high over countries west of the Indian Ocean and anomalously low to its east. In the second pattern, enhanced rainfall is found over the Asian monsoon trough, extending from Pakistan up to southern China. Also noted are IOD impacts on several regions remote from the Indian Ocean. Strong correlation is found over Europe, northeast Asia, North and South America and South Africa concurrent with IOD events. Over these regions, positive IOD events are associated with warm land surface anomalies and reduced rainfall. The troposphere above the Indian Ocean exhibits strong variability during IOD events characterized by the following structures: (1) a Walker cell anomaly over the equator; (2) a deep modulation of monsoon westerlies; and (3) a Hadley cell anomaly over the Bay of Bengal. In the extratropics, IOD is associated with equivalent barotropic geopotential anomalies. These assume annular structure in the northern hemisphere, but Rossby wave train structure in the southern hemisphere. KEY WORDS: Dipole Mode Index · Teleconnection pattern · Multiple regression analysis Full text in pdf format PreviousNextExport citation RSS - Facebook - Tweet - linkedIn Cited by Published in CR Vol. 25, No. 2. Online publication date: December 05, 2003 Print ISSN: 0936-577X; Online ISSN: 1616-1572 Copyright © 2003 Inter-Research.

The presence of cross-sectionally correlated error terms invalidates much inferential theory of panel data models. Recently, work by Pesaran (2006) has suggested a method which makes use of cross-sectional averages to provide valid inference in the case of stationary panel regressions with a multifactor error structure. This paper extends this work and examines the important case where the unobservable common factors follow unit root processes. The extension to I(1) processes is remarkable on two counts. First, it is of great interest to note that while intermediate results needed for deriving the asymptotic distribution of the panel estimators differ between the I(1) and I(0) cases, the final results are surprisingly similar. This is in direct contrast to the standard distributional results for I(1) processes that radically differ from those for I(0) processes. Second, it is worth noting the significant extra technical demands required to prove the new results. The theoretical findings are further supported for small samples via an extensive Monte Carlo study. In particular, the results of the Monte Carlo study suggest that the cross-sectional-average-based method is robust to a wide variety of data generation processes and has lower biases than the alternative estimation methods considered in the paper.

Beginning from the hypothesis by Bjerknes [1969] that ocean‐atmosphere interaction was essential to the El Niño‐Southern Oscillation (ENSO) phenomenon, the Tropical Ocean‐Global Atmosphere (TOGA) decade has not only confirmed this but has supplied detailed theory for mechanisms setting the underlying period and possible mechanisms responsible for the irregularity of ENSO. Essentials of the theory of ocean dynamical adjustment are reviewed from an ENSO perspective. Approaches to simple atmospheric modeling greatly aided development of theory for ENSO atmospheric feedbacks but are critically reviewed for current stumbling blocks for applications beyond ENSO. ENSO theory has benefitted from an unusually complete hierarchy of coupled models of various levels of complexity. Most of the progress during the ENSO decade came from models of intermediate complexity, which are sufficiently detailed to compare to observations and to use in prediction but are less complex than coupled general circulation models. ENSO theory in simple models lagged behind ENSO simulation in intermediate models but has provided a useful role in uniting seemingly diverse viewpoints. The process of boiling ENSO theory down to a single consensus model of all aspects of the phenomenon is still a rapidly progressing area, and theoretical limits to ENSO predictability are still in debate, but a thorough foundation for the discussion has been established in the TOGA decade.

The relative influences of the ENSO and Indian Ocean Dipole (IOD) events on the Indian summer rainfall were studied using observational data and an atmospheric general circulation model (AGCM). The composite analysis of rainfall anomalies demonstrates that the IOD, while significantly influencing the Indian summer monsoon rainfall, also significantly reduces the impact of ENSO on the Indian summer rainfall whenever these events with the same phase co-occur. The AGCM experiments have shown that during an El Niño event, the Walker circulation over the tropical Indo–Pacific region is modulated; a low-level anomalous divergence center over the western Pacific and an anomalous convergence zone over the equatorial Indian Ocean are induced. Furthermore, an anomalous zone of convergence over the Myanmar and south China regions is induced during an El Niño event. These zones of anomalous convergence are complemented by anomalous divergence over the Indian region, causing anomalous subsidence and weakened rainfall. When a strong positive IOD event simultaneously occurs with El Niño, the latter's influence on the Indian monsoon is reduced by both poles of the IOD through the following mechanism: an anomalous divergence center, as compared to the summers when an El Niño alone occurs, is introduced in the eastern tropical Indian Ocean. From this center, the anomalous divergent flow crosses the equator, and this air, while weakening the El Niño–induced divergence over the western Pacific, also leads to convergence over the Indian monsoon region. This results in the reduction of the ENSO-induced subsidence and the related rainfall deficit over the eastern flank of the Indian monsoon trough region and adjoining regions to the east. On the other hand, over the western part of the tropical Indian Ocean sector, part of the anomalous ascending motion from the warm pole of the positive IOD event subsides just to the north of the equator, moves northward, ascends, and causes surplus rainfall. This reduces the ENSO-induced rainfall deficit over western India, the western part of the monsoon trough, and parts of Pakistan. The AGCM experiments also demonstrate that positive IOD events amplify the ENSO-induced dryness over the Indonesian region.

Sea surface temperature (SST) anomalies in the subtropical southern Indian Ocean show interannual dipole events that are seasonally phase‐locked to the austral summer. A positive phase of the event is characterized by cold SST anomalies in the eastern part i.e. off Australia and warm SST anomalies in the southwestern part, south of Madagascar. Such an event is found to produce above normal rainfall over many regions in south‐central Africa. The cooling of SST in the eastern part is mainly caused by the enhanced evaporation. This is associated with stronger winds along the eastern edge of the subtropical high, which is strengthened and shifted slightly to the south during the event. On the other hand, relative decrease in the seasonal latent heat loss due to reduced evaporation dominates the warming in the southwestern part. Evolution of such subtropical dipole events shows quite a contrast to that of the tropical dipole events discovered recently in the Indian Ocean.