Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Квазидвухлетние колебания ( КДЦ ), является квазипериодическим колебаний в экваториальном зональном ветре между и восточных западные в тропической стратосфере со средним периодом от 28 до 29 месяцев. Чередующиеся ветровые режимы развиваются в верхней части нижней стратосферы и распространяются вниз со скоростью примерно 1 км (0,6 мили) в месяц, пока не рассеются в тропической тропопаузе . Движение восточных ветров вниз обычно более неравномерное, чем движение западных ветров. амплитудавосточной фазы примерно вдвое сильнее, чем западной фазы. В верхней части вертикальной области QBO преобладают восточные ветры, а в нижней части более вероятны западные ветры. На уровне 30 мбайт, что касается среднемесячных зональных ветров, самый сильный зарегистрированный восточный ветер был 29,55 м / с в ноябре 2005 г., в то время как самый сильный зарегистрированный западный ветер был только 15,62 м / с в июне 1995 г.

Теория [ править ]

В 1883 году извержение Кракатау привело к визуальному отслеживанию последующего вулканического пепла в стратосфере. Это визуальное отслеживание привело к обнаружению восточных ветров на высоте от 25 до 30 км над поверхностью. Ветры тогда называли восточными ветрами Кракатау. В 1908 году аэростаты с данными, запущенные над озером Виктория в Африке, зафиксировали западные ветры на стратосферных уровнях атмосферы . В то время считалось, что эти результаты противоречат результатам 1883 года. [1] Однако в 1950-х годах исследователи из Метеорологического бюро Великобритании обнаружили, что ветры, которые впоследствии стали известны как QBO, колеблются между западным и восточным направлениями . [2] Причина этих ветров QBO некоторое время оставалась неясной. Зондирование с помощью радиозондов показало, что его фаза не связана с годовым циклом , как это имеет место для многих других моделей стратосферной циркуляции. В 1970-х Ричард Линдзен и Джеймс Холтон признали, что периодическое изменение направления ветра вызывается атмосферными волнами, исходящими из тропической тропосферы, которые движутся вверх и рассеиваются в стратосфере за счет радиационного охлаждения . Точная природа волн, ответственных за этот эффект, была предметом серьезных споров; однако в последние годы гравитационные волныстали рассматриваться как один из основных факторов, и теперь QBO моделируется в растущем числе климатических моделей. [3] [4] [5]

Эффекты [ править ]

Эффекты QBO включают смешивание стратосферного озона с помощью вторичного обращения , вызванного QBO, модификации муссонных осадков, а также влияния на стратосферного циркуляции в северном полушарии зимой (опосредованной частично за счет изменения частоты внезапных стратосферных потеплений ). Восточные фазы QBO часто совпадают с более внезапными стратосферными потеплениями, более слабым атлантическим струйным течением и холодными зимами в Северной Европе и восточной части США, тогда как западные фазы QBO часто совпадают с мягкими зимами на востоке США и сильным атлантическим струйным течением с умеренным влажные бурные зимы в Северной Европе. [6] Кроме того, было показано, что QBO влияет на частоту ураганов во время сезонов ураганов в Атлантике. [7] Также были проведены исследования по изучению возможной связи между ENSO ( Эль-Ниньо – Южное колебание ) и QBO. [8]

Наблюдение за QBO с помощью метеозонд [ править ]

Свободный университет Берлина предоставляет набор данных , который содержит QBO радиозондов из Кантон - Айленд , Ганя и Сингапуре . График ниже показывает QBO в 1980-х годах.

График зависимости времени от высоты среднемесячного и среднезонального экваториального зонального ветра ( u ) в м / с на высоте от 20 до 35 км (22 мили) над уровнем моря за десятилетний период. Положительные значения обозначают западные ветры, а горизонтальная линия проходит со скоростью 0 м / с.

Последние наблюдения [ править ]

Первое значительное наблюдаемое отклонение от нормального QBO с момента его открытия в начале 1950-х годов было отмечено в феврале 2016 года, когда переход к восточным ветрам был прерван новой полосой западных ветров, которая неожиданно сформировалась. Отсутствие надежного цикла QBO лишает прогнозистов ценного инструмента. Поскольку QBO оказывает сильное влияние на Североатлантическое колебание и, следовательно, на погоду в Северной Европе, ученые предположили, что приближающаяся зима может быть более теплой и бурной в этом регионе. [9] [10] [11] Ученые НАСА проводят исследования, чтобы проверить, является ли чрезвычайно сильное явление Эль-Ниньо 2015/16 года изменением климата., или может быть задействован какой-либо другой фактор. Они пытаются определить, случается ли это чаще, чем раз в поколении, или это признак изменения климата. [12]

См. Также [ править ]

  • Североатлантическое колебание

Ссылки [ править ]

  1. ^ Рохли, Роберт В .; Вега, Энтони Дж. (2012). Климатология . п. 229. ISBN 9781449655914.
  2. ^ Graystone, P. (1959). «Дискуссия метеорологического бюро по тропической метеорологии». Встретились. Mag . 88 : 117.
  3. Перейти ↑ Takahashi, M. (1996). «Моделирование стратосферных квазидвухлетних колебаний с использованием модели общей циркуляции». Geophys. Res. Lett . 23 (6): 661–4. Bibcode : 1996GeoRL..23..661T . DOI : 10.1029 / 95GL03413 .
  4. ^ Scaife, AA; Butchart, N .; Warner, CD; Stainforth, D .; Нортон, В .; Остин, Дж. (2000). «Реалистичные квазидвухлетние колебания в моделировании глобального климата». Geophys. Res. Lett . 27 (21): 3481–4. Bibcode : 2000GeoRL..27.3481S . DOI : 10.1029 / 2000GL011625 .
  5. ^ Джорджетта, М .; Manzini, E .; Рокнер, Э. (2002). «Вызвание квазидвухлетнего колебания из широкого спектра атмосферных волн». Geophys. Res. Lett . 29 (8): 861–4. Bibcode : 2002GeoRL..29.1245G . DOI : 10.1029 / 2002GL014756 . hdl : 11858 / 00-001M-0000-0012-027C-1 .
  6. Перейти ↑ Ebdon, RA (1975). «Квазидвухлетние колебания и их связь с паттернами тропосферной циркуляции». Встретились. Mag . 104 : 282–297.
  7. ^ Грей, Уильям М. (1984). «Частота сезонных ураганов в Атлантике. Часть I: Эль-Ниньо и 30-мегабайтные квазидвухлетние колебания» . Ежемесячный обзор погоды . 112 (9): 1649–1668. Bibcode : 1984MWRv..112.1649G . DOI : 10.1175 / 1520-0493 (1984) 112 <1649: ashfpi> 2.0.co; 2 .
  8. ^ Маруяма, Т .; Цунэока, Ю. (1988). «Аномально короткая продолжительность фазы восточного ветра QBO на уровне 50 гПа в 1987 году и ее связь с явлением Эль-Ниньо» . Журнал Метеорологического общества Японии, сер. II . 66 (4): 629–634. DOI : 10,2151 / jmsj1965.66.4_629 .
  9. ^ Мейсон, Бетси (2016-09-07). «Беспрецедентное нарушение ритма атмосферы предвещает дождливую зиму для Европы» . Наука . DOI : 10.1126 / science.aah7277 . Проверено 9 сентября 2016 .
  10. ^ Ньюман, Пенсильвания; Coy, L .; Pawson, S .; Лайт, Л.Р. (28 августа 2016 г.). «Аномальное изменение QBO в 2015–2016 годах» . Geophys. Res. Lett . 43 (16): 8791–7. Bibcode : 2016GeoRL..43.8791N . DOI : 10.1002 / 2016GL070373 .
  11. ^ Оспри, Скотт М .; Бутчарт, Нил; Knight, Jeff R .; Scaife, Adam A .; Гамильтон, Кевин; Энсти, Джеймс А .; Шенцингер, Верена; Чжан, Чуньси (23 сентября 2016 г.). «Неожиданное нарушение атмосферных квазидвухлетних колебаний» (PDF) . Наука . 353 (6306): 1424–7. Bibcode : 2016Sci ... 353.1424O . DOI : 10.1126 / science.aah4156 . hdl : 10125/43740 . PMID 27608666 . S2CID 44671549 .   
  12. ↑ Линч, Патрик (2 сентября 2016 г.), В стратосфере произошла странная вещь

Дальнейшее чтение [ править ]

  • Эндрюс, Дэвид Дж .; Холтон, Джеймс Р .; Леови, Конвей Б. (1987). Динамика средней атмосферы . Академическая пресса. ISBN 978-0-12-058576-2.
  • Болдуин, член парламента; Серый, ЖЖ; Дункертон, Т.Дж.; Гамильтон, К .; Хейнс, PH; Randel, WJ; Холтон, младший; Александр, MJ; Hirota, I .; Horinouchi, T .; Джонс, администратор баз данных (2001). «Квазидвухлетние колебания». Rev. Geophys . 39 (2): 179–229. Bibcode : 2001RvGeo..39..179B . CiteSeerX  10.1.1.144.305 . DOI : 10.1029 / 1999RG000073 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Ряд данных Берлинского QBO (1953–2012)