Izklop: Kako nevihte v toplem svetu

Our Miss Brooks: Board of Education Day / Cure That Habit / Professorship at State University (Julij 2019).

Anonim

Pod svetovnimi podnebnimi spremembami se bodo zemeljske klimatske cone premaknile proti polovom. To ni samo prihodnja napoved; to je trend, ki je bil že opazen v preteklih desetletjih. Suhe, polsušne regije se širijo na višje zemljepisne širine, zmerne, deževne regije pa se selijo navzdol. V prispevku, ki je bil pred kratkim objavljen v Nature Geoscience, raziskovalci Weizmann Institute of Science ponujajo nov vpogled v ta pojav, saj odkrivajo, da se nevihte sredi zemljepisne širine usmerijo v smeri toka v toplejšem podnebju. Njihova analiza, ki je prav tako razkrila fizične mehanizme za nadzor tega pojava, je vključevala edinstven pristop, ki je sledil progresiji nizkotlačnih vremenskih sistemov tako od zunaj - v njihovem gibanju po vsem svetu - in od znotraj - analize dinamike neviht.

Prof. Yohai Kaspi iz Inštituta za zemeljske in planetarne znanosti pojasnjuje, da zemeljske klimatske cone približno sledijo širinskim pasom. Nevihte se večinoma premikajo po vsem svetu v prednostnih regijah, imenovane "nevihta", ki tvorijo nad oceanom in običajno potujejo proti vzhodu in nekoliko vzdolžno vzdolž teh poti. Tako se nevihta, ki se pojavlja v Atlantiku ob vzhodni obali ZDA na širini okoli 40N, bo dosegla Evropo v regiji širine 50N. Do nedavnega pa se ta nagnjenost k premikanju v smeri najbližjega pola ni resnično razumela. Dr. Talia Tamarin iz skupine Kaspi je rešila to temeljno vprašanje v svojih doktorskih raziskavah.

Kaspi: "Iz obstoječih modelov podnebja je mogoče opazovati povprečne stezne steze, vendar jih je težko dokazati vzrok in učinek, kažejo le, kje je relativno več ali manj neurja., se moramo ukvarjati s kaotičnimi, hrupnimi sistemi, ki so močno odvisni od začetnih pogojev, kar pomeni, da nobena neurja ni enaka drugi. Talia je razvila metodo, ki združuje ta dva načina uporabe: uporabila je algoritem za sledenje nevihtam do poenostavljenih modelov cirkulacije atmosfere, na tisoče neviht se ustvari, s čimer se odpravi odvisnost od začetnih pogojev. To ji je omogočilo razumeti, kako se takšne nevihte razvijajo skozi čas in prostor, in kaj nadzoruje njihovo gibanje. " Tudi takšni poenostavljeni modeli vključujejo izračune, ki zahtevajo več dni računanja v enem od močnih računalniških grozdov Weizmann Institutea.

V sedanji študiji, da bi razumeli, kako se lahko gibanje neurja spremeni v toplejšem svetu, sta Tamarin in Kaspi uporabila isto metodo za simulacije celotne kompleksnosti napovedi podnebnih sprememb. Njihova analiza je pokazala, da se tendenca viharskih trakov v smeri pola intenzivira v toplejših pogojih. Ugotovili so, da sta za ta pojav odgovorna dva procesa. Ena je povezana z vertikalno strukturo in cirkulacijo blizu vrhov teh vremenskih sistemov. Določena vrsta toka, ki je potrebna za rast, prav tako usmerja neurje proti polju in pričakuje se, da bodo ti tokovi postali močnejši, ko se bodo povprečne temperature zvišale.

Drugi proces je povezan z energijo, vezano na vodno paro v takšnih nevihtah. Pri globalnem segrevanju bo vročji zrak vseboval več vodnih hlapov, zato se bo več energije sprostilo, ko se hlapi kondenzirajo do kapljic. "Najbolj vroč, najbolj vlažen zrak kroži vzhodni del nevihte - na severni strani - in tam sprosti energijo, " pravi Tamarin. "Ta proces potisne vihar proti severu (ali na jugu na južni polobli), ta učinek pa bo močnejši tudi v toplejšem ozračju."

Modeli podnebnih sprememb napovedujejo, da se bodo v naslednjih 100 letih, če se bodo povprečne globalne temperature v štirih stopinjah povečale, neurje odstopale od svojih sedanjih poti proti dvema stopinjajema zemljepisne širine. Raziskava na Weizmannovem inštitutu za znanost kaže, da bo del tega nastal zaradi mehanizma, ki so ga pokazali, drugi pa je povezan z dejstvom, da se nevihta rodi na višji širini v toplejšem svetu. "Razvita model Talia nam daje kvalitativne informacije o mehanizmih, ki usmerjajo nevihte v smeri polov in kvantitativnih sredstev, da napovedujejo, kako se bodo ti v prihodnosti spremenili, " pravi Kaspi. "Čeprav dve stopnji morda ne zveni veliko, bo posledično odstopanje temperature in dežnih vzorcev močno vplivalo na podnebne cone, " dodaja.

menu
menu