什麼是天氣模式? 羅斯比揮之不去

美國的天氣模式是什麼? 羅斯比波浪

這是模糊大氣現象的一年。 極渦 冷藏大家的冬天。 甲烷釋放可能是 雕刻神秘的隕石坑 在北極冰層。 阻擋模式是科羅拉多州的罪魁禍首 所謂的千年洪水。 因此,如果你想用你的氣象知識給朋友和親戚留下深刻的印象,那麼你將不得不深入挖掘。 考慮一下羅斯比波浪的聊天,讓他們驚嘆不已。

Rossby wave(n。): 與極前射流有關的大的水平大氣波動。

Chatter

在本週發表的一篇論文中 訴訟中的國家科學院院士,德國波茨坦研究所的氣候影響研究所的點心Coumou表明, 大氣流停滯 與羅斯比波浪有關的可能是最近的干旱和洪水背後的原因。 羅格斯大學海洋與海岸科學研究所的詹妮弗弗朗西斯提出了波浪與極端天氣事件增加之間的類似聯繫(儘管她指出了一種略有不同的機制)。 那麼這些波是什麼?

要旨

瑞典裔美國氣象學家背後的數學 卡爾 - 古斯塔夫羅斯比的 理論是複雜的,但這個概念是沒有的。 你必須首先生成和恢復力,這適用於所有的波浪式運動的想法。

“想想一個春天,”弗朗西斯解釋說。 你申請了 發電力 將彈簧拉出其穩定位置,彈簧的彈性 - 恢復力 - 把它拉回來。 然而,彈性將彈簧拉向其另一方向的穩定點。 結果,你的彈簧上下彈跳。


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帶著這個想法,想像空氣嗖嗖的粒子沿急流,橫跨北美約西向東英寸

如果這個空氣粒子遇到障礙物,它可以從其東行路徑偏轉。 例如,山脈可以將粒子推向南方。 此時,在沒有額外干預力的情況下,粒子將繼續向南行進。 然而,存在恢復力。 滿足 科里奧利效應.

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當地球在其南北軸上旋轉時,行星表面上或附近的所有粒子都隨之旋轉。 然而,它們不會以相同的速度旋轉 - 赤道旋轉的粒子比北極或南極附近的物體旋轉得慢。

結果,當我們的空氣粒子向南推動時,它的旋轉速度與該緯度的地球旋轉不匹配 - 粒子旋轉得太快。 這種不匹配將粒子推向北方,朝向旋轉與地球相匹配的位置。 這是工作中的恢復力量。

然而,就像彈簧一樣,恢復力過度修正了粒子的位置,將其推向原來的緯度以北。 現在它的緯度旋轉速度太慢了,這會使粒子再次向南移動。 結果,粒子在繼續其整體向東運動時上下彈跳。 這種南北偏轉不僅影響單個粒子,而且影響射流中的每個粒子空氣,這就是射流經常看起來波浪起伏的原因。 這條曲折的路徑是羅斯比波浪理論的精髓。

回報

長時間不變的夏季天氣 - 無論是壓迫性的炎熱,無休止的干旱,還是接近聖經的暴風雨 - 都代表了雞尾酒會展示你的羅斯比波浪識字率的機會。 向你的毋庸置疑的觀眾解釋一條波浪噴射流可以將天氣系統保持數週,並且全球變暖可能加劇這種影響(儘管這是一個活躍的 辯論的領域 在科學家中 - 羅斯比波的作用,即 不是全球變暖本身).

這是它的工作原理。 射流的強度取決於北極和中緯度之間的溫差。 然而,這種差異正在減弱,因為氣候變化使北極地區變暖 快兩倍 作為地球的其他部分。 氣候學家稱這種效應“北極放大,“它可能會減弱射流。

天氣原因XUMX 圖片:美國航空航天局

弱射流是波浪狀的曲折射流。 想想河流。 當他們年輕,快速移動時,他們直奔大海。 隨著年齡的增長和減速,他們的道路開始蜿蜒曲折。

天氣原因XUMX 照片:AGU

Rutgers的Jennifer Francis和她的同事們認為,一條緩慢而蜿蜒的急流會導致更多的極端天氣事件。 那是因為當噴射流停滯時,當前的天氣模式也會如此。 例如,美國西部可能會經歷數週或數月的干旱(就像現在一樣),而不是幾天干旱。 而不是東部的幾天下雨,可能會發生嚴重的洪水。 正如弗朗西斯在這段視頻中解釋的那樣,它可以全部與羅斯比波浪聯繫起來。


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這篇文章最初出現在 在地球上

布賴恩·帕爾默關於作者

布賴恩·帕爾默涵蓋了日常環境新聞 在地球上。 他的科學寫作出現在 石板中, “華盛頓郵報”中, “紐約時報”和許多其他出版物。

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