Questo è l'anno del fenomeno atmosferico oscuro. Il vortice polare inverno di tutti refrigerata. Le versioni di metano potrebbero essere intagliare i misteriosi crateri nel ghiaccio artico. E i modelli di blocco hanno la colpa per il Colorado cosiddetta alluvione millenaria. Quindi se vuoi impressionare amici e parenti con le tue conoscenze meteorologiche, dovrai scavare in profondità. Prendi in considerazione le conversazioni con le chat di Rossby.

Onde di Rossby (n.): Grandi ondulazioni atmosferiche orizzontali associate alla corrente a getto polare.

The Chatter

In un articolo pubblicato questa settimana a Atti della National Academy of Sciences, Dim Coumou di Potsdam Institute della Germania per la ricerca sull'impatto climatico suggerisce che ha bloccato le correnti atmosferiche in relazione alle onde di Rossby avrebbe potuto esserci dietro recenti siccità e inondazioni. Jennifer Francis, della Rutgers University Institute of Marine and Coastal Sciences, ha proposto una connessione simile tra le onde e un aumento degli eventi meteorologici estremi (sebbene indichi un meccanismo leggermente diverso). Quindi, quali sono queste onde?

The Gist

La matematica dietro il meteorologo svedese-americano Carl-Gustaf Rossby's teoria sono complicati, ma il concetto non è. Si deve cominciare con l'idea di generare e ripristinare le forze, che si applicano a tutti i movimenti ondulatori.

"Pensa a una molla", spiega Francis. Applica a forza generatrice per estrarre la molla dalla sua posizione stabile e l'elasticità della molla, la forza di ripristino-La riprende. Tuttavia, l'elasticità tira la molla oltre il suo punto stabile nell'altra direzione. Di conseguenza, la tua molla rimbalza su e giù.

Con questa idea in mente, immaginare una particella di swooshing aria lungo la corrente a getto, che attraversa il Nord America circa ovest a est.

Se questa particella d'aria incontra un ostacolo, può essere deviata dal suo percorso verso est. Una catena montuosa, ad esempio, potrebbe spingere la particella verso sud. A quel punto, in assenza di un'ulteriore forza d'intervento, la particella continuerebbe semplicemente a viaggiare verso sud. C'è, tuttavia, una forza di ripristino presente. Incontra il effetto di Coriolis.

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Mentre la Terra gira sul suo asse nord-sud, tutte le particelle su o vicino alla superficie del pianeta ruotano insieme ad essa. Tuttavia, non ruotano alla stessa velocità: le particelle sull'Equatore girano più lentamente degli oggetti vicino ai poli nord o sud.

Di conseguenza, quando la nostra particella d'aria viene spinta verso sud, la sua velocità di rotazione non corrisponde alla rotazione della Terra a quella latitudine: la particella sta girando troppo velocemente. Questa discrepanza spinge la particella a nord, verso la posizione in cui il suo spin corrisponderebbe a quello della Terra. Questa è la forza di ripristino al lavoro.

Proprio come con la molla, tuttavia, la forza di ripristino sovrascrive la posizione della particella, spingendola a nord della sua latitudine originaria. Ora sta girando troppo lentamente per la sua latitudine, e questo forza nuovamente la particella a sud. Di conseguenza, la particella rimbalza su e giù mentre continua il suo movimento generale orientale. Questa deviazione nord-sud non riguarda solo una singola particella, ma ogni particella d'aria nella corrente a getto, ed è per questo che la corrente a getto sembra spesso ondulata. Questo percorso tortuoso è l'essenza della teoria ondulatoria di Rossby.

il Payoff

Periodi prolungati di tempo estivo immutabile - che si tratti di caldo opprimente, incessante siccità o precipitazioni piovose quasi bibliche - rappresentano un'opportunità per un cocktail per mostrare la tua alfabetizzazione delle onde di Rossby. Spiega al tuo pubblico senza dubbio rapito che una corrente a getto ondulata può mantenere in funzione sistemi meteorologici per settimane, e che il riscaldamento globale potrebbe intensificare questo effetto (anche se è un principio attivo area di dibattito tra gli scienziati: il ruolo delle onde di Rossby, cioè non il riscaldamento globale stesso).

Ecco come funziona. La forza della corrente a getto dipende dalla differenza di temperatura tra l'Artico e le medie latitudini. Questo differenziale, tuttavia, sta diminuendo, perché i cambiamenti climatici stanno riscaldando l'Artico due volte più veloce come il resto del pianeta. I climatologi chiamano questo effetto "amplificazione artica, "E potrebbe indebolire la corrente a getto.

Foto: NASA

Una corrente a getto debole è una corrente a getto ondulata e serpeggiante. Pensa ai fiumi. Quando sono giovani e in rapido movimento, si dirigono verso il mare. Mentre invecchiano e rallentano, il loro percorso inizia a serpeggiare.

Foto: AGU

Un jet stream lento e serpeggiante potrebbe portare a eventi meteorologici più estremi, come Jennifer Francis e i suoi colleghi di Rutgers. Questo perché quando il jet stream si ferma, anche i modelli meteorologici attuali lo fanno. Invece di pochi giorni secchi, ad esempio, gli Stati Uniti occidentali potrebbero sperimentare settimane o mesi di siccità (come adesso). Piuttosto che un paio di giorni di pioggia in Oriente, potrebbero verificarsi alluvioni significative. E come Francesco spiega in questo video, tutto potrebbe essere legato alle onde di Rossby.

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Questo articolo è originariamente apparso in Sulla terra

L'autore

Brian Palmer copre notizie ambientale al giorno per Sulla terra. La sua scrittura scientifica è apparsa in Ardesia, le Il Washington Post, le New York Times, E molte altre pubblicazioni.

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