Kvazi-dvouletá oscilace - Quasi-biennial oscillation

The kvazi-dvouletá oscilace (QBO), je kvaziperiodický kmitání z rovníkový zonální vítr mezi velikonočními a západními v tropickém stratosféra s průměrným obdobím 28 až 29 měsíců. Střídavé režimy větru se vyvíjejí v horní části spodní stratosféry a šíří se dolů rychlostí asi 1 km za měsíc, dokud se nerozptýlí v tropických oblastech. tropopauza. Pohyb velikonočních dolů je obvykle nepravidelnější než u západních. The amplituda východní fáze je asi dvakrát silnější než západní fáze. V horní části vertikální domény QBO dominují velikonoce, zatímco ve spodní části je pravděpodobnější, že budou nalezeny západní. Na úrovni 30 mb, s ohledem na průměrné měsíční zónové větry, byl nejsilnější zaznamenaný východ v listopadu 2005 29,55 m / s, zatímco nejsilnější zaznamenaný západ byl v červnu 1995 pouze 15,62 m / s.

Teorie

V roce 1883 erupce Krakatoa vedlo k vizuálnímu sledování následného sopečného popela ve stratosféře. Toto vizuální sledování vedlo k objevení východních větrů mezi 25 a 30 km nad povrchem. Větry se poté nazývaly velikonočními Krakatau. V roce 1908 byly datové balóny vypuštěny výše Viktoriino jezero v Africe zaznamenal západní větry ve stratosférických úrovních atmosféra. Předpokládalo se, že tato zjištění byla v té době v rozporu s nálezy z roku 1883.[1] Bylo však zjištěno, že větry, které by se staly známými jako QBO, oscilovaly mezi západem a východem v padesátých letech minulého století vědci ve Velké Británii Meteorologický úřad.[2] Příčina těchto větrů QBO zůstávala po určitou dobu nejasná. Radiosonde sondování ukázalo, že jeho fáze nesouvisela s roční cyklus, jako je tomu v případě mnoha dalších vzorců stratosférické cirkulace. V 70. letech to bylo uznáno Richard Lindzen a James Holton že periodický reverz větru byl řízen atmosférické vlny vycházející z tropických troposféra které cestují vzhůru a jsou rozptýleny v stratosféra podle radiační chlazení. Přesná povaha vln odpovědných za tento efekt byla těžce diskutována; v posledních letech však gravitační vlny začali být vnímáni jako hlavní přispěvatelé a QBO je nyní simulováno v rostoucím počtu klimatických modelů.[3][4][5]

Účinky

Mezi efekty QBO patří míchání stratosféry ozón podle sekundární oběh způsobeno QBO, modifikace monzun srážky a vliv na stratosférickou cirkulaci v roce 2006 Severní polokoule zima (zprostředkovaná částečně změnou frekvence náhlé stratosférické oteplování ). Fáze QBO na východ se často kryjí s náhlým stratosférickým oteplováním, slabším proudem Atlantiku a chladnými zimami v severní Evropě a východních USA, zatímco fáze QBO na západ se často kryjí s mírnými zimami ve východních USA a silným proudem Atlantiku s mírnými, mokré bouřlivé zimy v severní Evropě.[6] Kromě toho bylo prokázáno, že QBO ovlivňuje frekvenci hurikánů během období hurikánů v Atlantiku.[7] Rovněž byl proveden výzkum zkoumající možný vztah mezi ENSO (El Niño – jižní oscilace ) a QBO.[8]

Pozorování QBO s meteorologickými balónky

The Svobodná univerzita v Berlíně dodává datovou sadu QBO, která zahrnuje pozorování radiosondy z Kantonský ostrov, Gan, a Singapur. Děj níže ukazuje QBO během 80. let.

Graf závislosti času a výšky měsíčního průměru, zonálního průměru rovníkového zónového větru (u) v m / s mezi asi 20 a 35 km (22 mi) nadmořské výšky po dobu deseti let. Kladné hodnoty označují západní větry a vrstevnice je 0 m / s.

Nedávná pozorování

První významná pozorovaná odchylka od normálního QBO od jejího objevu na počátku padesátých let byla zaznamenána počátkem února 2016, kdy byl přechod k východním větrům narušen novým pásmem západních větrů, které se neočekávaně vytvořily. Nedostatek spolehlivého cyklu QBO připravuje prognostiky o cenný nástroj. Vzhledem k tomu, že QBO má silný vliv na Severoatlantická oscilace a tím i severoevropské počasí, vědci spekulovali, že nadcházející zima by v tomto regionu mohla být teplejší a bouřlivější.[9][10][11]NASA vědci zkoumají, zda jsou extrémně silné El Niño událost 2015/16, klimatická změna nebo může být zapojen nějaký jiný faktor. Snaží se zjistit, zda se jedná o událost jednou za generaci, nebo zda je to známka měnícího se klimatu.[12]

Viz také

Reference

  1. ^ Rohli, Robert V .; Vega, Anthony J. (2012). Klimatologie. p. 229. ISBN  9781449655914.
  2. ^ Graystone, P. (1959). "Diskuse meteorologické kanceláře o tropické meteorologii". Se setkal. Mag. 88: 117.
  3. ^ Takahashi, M. (1996). „Simulace stratosférické kvazi-dvouleté oscilace pomocí obecného modelu cirkulace“. Geophys. Res. Lett. 23 (6): 661–4. Bibcode:1996GeoRL..23..661T. doi:10.1029 / 95GL03413.
  4. ^ Scaife, A.A .; Butchart, N .; Warner, C.D .; Stainforth, D .; Norton, W .; Austin, J. (2000). „Realistické kvazi-dvouleté oscilace v simulaci globálního klimatu“. Geophys. Res. Lett. 27 (21): 3481–4. Bibcode:2000GeoRL..27.3481S. doi:10.1029 / 2000GL011625.
  5. ^ Giorgetta, M .; Manzini, E .; Roeckner, E. (2002). „Vynucení kvazi-dvouleté oscilace ze širokého spektra atmosférických vln“. Geophys. Res. Lett. 29 (8): 861–4. Bibcode:2002GeoRL..29.1245G. doi:10.1029 / 2002 GL014756. hdl:11858 / 00-001M-0000-0012-027C-1.
  6. ^ Ebdon, R.A. (1975). „Kvazi-dvouletá oscilace a její souvislost se vzory troposférické cirkulace“. Se setkal. Mag. 104: 282–297.
  7. ^ Gray, William M. (1984). „Frekvence sezónních hurikánů v Atlantiku. Část I: El Nino a vliv kvazi-dvouletých oscilací na 30 mb“. Měsíční přehled počasí. 112 (9): 1649–1668. Bibcode:1984MWRv..112.1649G. doi:10.1175 / 1520-0493 (1984) 112 <1649: ashfpi> 2.0.co; 2.
  8. ^ Marujama, T .; Tsuneoka, Y. (1988). „Anomálně krátké trvání fáze východního větru QBO při 50 hPa v roce 1987 a její vztah k události El Nino“. Journal of Meteorological Society of Japan, Ser. II. 66 (4): 629–634. doi:10.2151 / jmsj1965.66.4_629.
  9. ^ Mason, Betsy (07.09.2016). „Bezprecedentní narušení kardiostimulátoru atmosféry předpovídá Evropě vlhkou zimu“. Věda. doi:10.1126 / science.aah7277. Citováno 2016-09-09.
  10. ^ Newman, P. A .; Coy, L .; Pawson, S .; Lait, L. R. (28. srpna 2016). „Anomální změna v QBO v letech 2015–2016“. Geophys. Res. Lett. 43 (16): 8791–7. Bibcode:2016GeoRL..43,8791N. doi:10.1002 / 2016GL070373.
  11. ^ Osprey, Scott M .; Butchart, Neal; Knight, Jeff R .; Scaife, Adam A .; Hamilton, Kevin; Anstey, James A .; Schenzinger, Verena; Zhang, Chunxi (23. září 2016). „Nečekané narušení atmosférické kvazi-dvouleté oscilace“ (PDF). Věda. 353 (6306): 1424–7. Bibcode:2016Sci ... 353.1424O. doi:10.1126 / science.aah4156. hdl:10125/43740. PMID  27608666. S2CID  44671549.
  12. ^ Lynch, Patrick (2. září 2016), Ve Stratosféře se stala podivná věc

Další čtení

externí odkazy