Tämä on hämärän ilmakehän ilmiön vuosi. Polaarinen pyörre jäähdyttänyt kaikkien talven. Metaanipäästöt saattavat olla veistämällä salaperäisiä kraattereja arktisessa jäässä. Ja sulkemiskuviot saivat syytön Coloradosta ns. tuhannen vuoden tulva. Joten jos haluat tehdä vaikutelman ystävistä ja sukulaisista meteorologisen tietojesi kanssa, sinun täytyy kaivaa syvälle. Harkitse heitä keskustelemalla Rossby-aaltoista.

Rossby-aallot (n.): Suuret vaakasuorat ilmakehän aallotukset, jotka liittyvät polaarisen etusuihkun virtaukseen.

The Chatter

Tällä viikolla julkaistussa paperissa Proceedings of National Academy of Sciences, Saksan Potsdamin ilmastonmuutosinstituutin Dim Coumou ehdottaa sitä pysähtynyt ilmakehän virtauksissa Rossby-aaltoihin liittyvä ongelma olisi voinut olla viimeisten kuivuuden ja tulvien takana. Jennifer Francis Rutgersin yliopiston meri- ja rannikkotieteiden instituutista on ehdottanut samanlaista yhteyttä aaltojen ja äärimmäisten sääilmiöiden lisääntymisen välillä (vaikka hän viittaa hieman eri mekanismiin). Joten mitkä ovat nämä aallot?

The Gist

Matematiikka ruotsalaisamerikkalaisen meteorologin takana Carl-Gustaf Rossby's teoria on monimutkainen, mutta käsite ei ole. Sinun on aloitettava ajatus voimien tuottamisesta ja palauttamisesta, jotka koskevat kaikkia aaltomaisia ​​liikkeitä.

”Ajattele keväällä”, Francis selittää. Käytät a tuottaa voimaa vetää jousen vakaasta asennostaan ​​ja jousen joustavuudesta palauttaa voima—Palaa sen takaisin. Joustavuus kuitenkin vetää jousen sen vakaan pisteen yli toiseen suuntaan. Tämän seurauksena kevät pomppii ylös ja alas.

Kuvittele tätä ajatusta ajatellen, että ilmassa on hiukkasia, jotka kulkevat jet-virrassa, joka ylittää Pohjois-Amerikan suunnilleen lännestä itään.

Jos tämä ilmassa oleva hiukkaset kohtaavat esteen, se voidaan kääntää itään suuntautuvalta polulta. Esimerkiksi vuorijono voisi työntää hiukkasen etelään. Tuolloin hiukkasella olisi jatkossakin matkaa etelään, kun puuttuu ylimääräinen väkivalta. On kuitenkin olemassa palautusvoima. Tapaa Coriolis-vaikutus.

{Youtube}https://www.youtube.com/watch?v=i2mec3vgeaI{/ Youtube}

Kun Maa pyörii pohjois-etelä-akselillaan, kaikki hiukkaset planeetan pintaan tai sen lähellä pyörivät sen mukana. He eivät kuitenkaan spin samalla nopeudella - ekvaattorin hiukkaset pyörivät hitaammin kuin pohjois- tai eteläpuolisten lähellä olevat esineet.

Tämän seurauksena, kun ilmapartikkelimme työnnetään etelään, sen pyörimisnopeus ei vastaa maapallon pyörimistä kyseisellä leveysasteella - hiukkaset pyörivät liian nopeasti. Tämä epäjohdonmukaisuus työntää hiukkasen pohjoiseen kohti asentoa, jossa sen spin sopii yhteen maan kanssa. Se on palauttava voima.

Aivan kuten jousen kohdalla, palautusvoima ylittää hiukkasen aseman ja työntää sitä pohjoiseen alkuperäisestä leveysasteestaan. Nyt se pyörii liian hitaasti sen leveysasteelle, ja tämä pakottaa partikkelin jälleen etelään. Tämän seurauksena hiukkasen pomppii ylös ja alas, kun se jatkaa koko itäistä liikettä. Tämä pohjois-etelä-taipuma ei vaikuta vain yhteen hiukkaseen, vaan jokaiseen suihkuvirrassa olevaan ilmaan, minkä vuoksi jet-virta näyttää usein aaltoilevalta. Tämä mutkistuva polku on Rossbyn aaltoteorian ydin.

Palkkio

Pitkät muuttumattomat kesäsääolosuhteet - olipa se sitten alistava kuumuus, päättymätön kuivuus tai lähes Raamatun sateet - edustavat cocktail-juhlaa, jossa voit esitellä Rossby-aallon lukutaitosi. Selittäkää epäilemättä herättävälle yleisölle, että aaltoileva jet-virta voi pitää sääjärjestelmiä paikalla viikkoja, ja että ilmaston lämpeneminen voi tehostaa tätä vaikutusta (vaikka se on aktiivinen keskustelua tiedemiehet - Rossby-aaltojen rooli, ei globaali lämpeneminen itse).

Näin se toimii. Suihkuvirran voimakkuus riippuu arktisen alueen ja leveysasteiden välisestä lämpötilaerosta. Tämä ero on kuitenkin vähentynyt, koska ilmastonmuutos lämpenee arktista aluetta kaksi kertaa nopeammin kuin muu planeetta. Klimatologit kutsuvat tätä vaikutusta ”Arktinen vahvistaminen”, Ja se voi heikentää suihkevirtaa.

Kuva: NASA

Heikko jet-virta on aaltoileva, mutkitteleva jet-virta. Ajattele jokia. Kun he ovat nuoria ja nopeasti liikkuvia, ne kyntävät suoraan merelle. Kun he vanhenevat ja hidastuvat, niiden polku alkaa mutkia.

Kuva: AGU

Hidas, mutkikas jet stream voi johtaa äärimmäisiin sääilmiöihin, Rutgersin Jennifer Francis ja hänen kollegansa. Tämä johtuu siitä, että kun vesivirta pysähtyy, myös nykyiset säämallit tekevät. Esimerkiksi muutama kuiva päivä, esimerkiksi Länsi-Yhdysvallat voisi kokea viikkoja tai kuukausia kuivuudesta (kuten nyt). Sen sijaan, että itäisin sattuisi muutama päivä, voi tapahtua merkittäviä tulvia. Ja kuten Francis selittää tässä videossa, se voisi olla sidottu takaisin Rossby-aaltoihin.

{Youtube}https://www.youtube.com/watch?v=_nzwJg4Ebzo{/ Youtube}

Tämä artikkeli ilmestyi alunperin Maan päällä

kirjailijasta

Brian Palmer kattaa päivittäiset ympäristöuutiset Maan päällä. Hänen tieteensa on ilmestynyt Liuskekivi, The Washington Post, The New York Timesja monia muita julkaisuja.

Suositeltu kirja:

Vain maa kestää: kun olemme yhteydessä luontoon ja paikkamme siinä -  Jules Pretty.

Klikkaa tästä lisätietoja ja / tai tilata tämän kirjan Amazonista.