Это год непонятного атмосферного явления. Полярный вихрь зима охлажденной каждого, Выбросы метана могут быть резьбовые таинственные кратеры в арктическом льду. И блокирующие шаблоны получили вину за Колорадо так называемый тысячелетний наводнение, Поэтому, если вы хотите произвести впечатление на друзей и родственников своим метеорологическим знанием, вам придется глубоко копаться. Подумайте о том, чтобы поразмышлять о волнах Россби.

Волны Россби (п.): Большие горизонтальные колебания атмосферы, связанные с струей струи полярного фронта.

Беседка

В статье, опубликованной на этой неделе в Труды Национальной академии наук, Дим Coumou из Потсдамского института Германии для изучения изменений климата предполагает, что заторможенные атмосферные токи связанные с волнами Россби, могли быть за недавними засухами и наводнениями. Дженнифер Фрэнсис из Института морских и прибрежных наук Университета Рутгерса предложила аналогичную связь между волнами и увеличением экстремальных погодных явлений (хотя она указывает на несколько иной механизм). Итак, каковы эти волны?

Гист

Математика шведско-американского метеоролога Карл-Густав Россби Теория сложны, но концепция не является. Вы должны начать с идеей создания и восстановления сил, которые применяются ко всем волнообразных движений.

«Подумайте о весне, - объясняет Фрэнсис. Вы применяете усиливающая сила вытащить пружину из ее устойчивого положения, а упругость пружины - восстанавливающая сила- откладывает его обратно. Однако эластичность вытягивает пружину за ее устойчивую точку в другом направлении. В результате ваша весна подпрыгивает вверх и вниз.

С этой идеей в виду, представьте себе частицу воздуха свисты вместе в струйном потоке, который пересекает Северную Америку примерно с запада на восток.

Если эта частица воздуха встречает препятствие, ее можно отклонить от ее восточного пути. Например, горный хребет мог подтолкнуть частицу к югу. В этот момент, в отсутствие дополнительной промежуточной силы, частица просто продолжит движение на юг. Есть, однако, восстанавливающая сила. Встретиться Эффект Кориолиса.

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

Когда Земля вращается вокруг своей оси с севера на юг, все частицы на поверхности планеты или вблизи нее вращаются вместе с ней. Однако они не вращаются с одинаковыми скоростными частицами на спине экватора медленнее, чем объекты вблизи северных или южных полюсов.

В результате, когда наша воздушная частица продвигается на юг, ее скорость вращения не соответствует спину Земли на этой широте - частица вращается слишком быстро. Это несоответствие толкает частицу на север, к тому месту, где ее вращение будет соответствовать вращению Земли. Это восстанавливающая сила на работе.

Однако, как и в случае с пружиной, восстанавливающая сила перенапрягает положение частицы, нажимая ее к северу от ее первоначальной широты. Теперь он вращается слишком медленно для своей широты, и это снова заставляет частицу юг. В результате частица отскакивает вверх и вниз по мере того, как она продолжает свое общее восточное движение. Это отклонение с севера на юг влияет не только на одну частицу, но и на каждую частицу воздуха в струйном потоке, поэтому струйный поток часто выглядит волнистым. Этот извилистый путь является сущностью волновой теории Россби.

Выигрыш

Длительные периоды неизменной летней погоды - будь то репрессивная жара, бесконечная засуха или почти библейские ливни - представляют собой возможность коктейлей продемонстрировать вашу волновую грамотность Россби. Объясните своей беззаботной аудитории, что волновой струйный поток может удерживать погодные системы в течение недель, и что глобальное потепление может усилить этот эффект (хотя это активный область дебатов среди ученых - роль волн Россби, т. е. не глобальное потепление).

Вот как это работает. Сила струйного потока зависит от разницы температур между Арктикой и средними широтами. Этот дифференциал, однако, уменьшается, поскольку изменение климата подогревает Арктику в два раза быстрее как остальная часть планеты. Климатологи называют этот эффект "усиление Arctic, И это может привести к ослаблению струйного потока.

Фото: НАСА

Слабый струйный поток представляет собой волнистый, извилистый струйный поток. Подумайте о реках. Когда они молоды и быстрые, они пашут прямо к морю. Когда они стареют и замедляются, их путь начинает меандра.

Фото: AGU

Медленный, извилистый струйный поток может привести к более экстремальным погодным явлениям, считает Дженнифер Фрэнсис Рутгерс и ее коллеги. Это потому, что, когда струя струится, текущие погодные условия тоже. Например, например, западные США могут испытывать недели или месяцы засухи (например, сейчас). Вместо нескольких дней дождя на Востоке может произойти значительное наводнение. И, как объясняет Фрэнсис в этом видео, все это может быть привязано к волнам Россби.

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

Эта статья изначально появилась в На земле

Об авторе

Брайан Палмер охватывает ежедневные новости для окружающей среды На земле, Его научное письмо появилось в Шифер, Washington Post, New York TimesИ многих других изданий.

Рекомендуемые книги:

Земля только выдерживает: о воссоединении с природой и нашим местом в ней -  Жюлем Pretty.

Открыть Для получения дополнительной информации и / или заказать эту книгу на Amazon.