Папагайо Джет

Струя Папагайо , также называемая ветром Папагайо или струей ветра Папагайо , представляет собой сильные прерывистые ветры, дующие примерно в 70 км к северу от залива Папагайо , в честь которого они и названы. ^{[ 2 ]} Реактивные ветры движутся на юго-запад от Карибского моря и Мексиканского залива к Тихому океану через перевал в горах Кордильеры у озера Никарагуа . ^{[ 3 ]} Струя следует по тому же пути, что и северо-восточные пассаты в этом регионе; однако из-за уникального сочетания метеорологии синоптического масштаба и орографических явлений реактивные ветры могут достигать гораздо больших скоростей, чем их аналоги пассатов. Другими словами, ветры возникают, когда холодные системы высокого давления с североамериканского континента встречаются с теплым влажным воздухом над Карибским морем и Мексиканским заливом , создавая ветры, которые затем направляются через горный перевал в Кордильерах . ^{[ 4 ]} Самолет Папагайо также не уникален для этого региона. Есть еще два разлома в Кордильерах , где происходит то же самое явление: один на перевале Чивела в Мексике , а другой на Панамском канале , образуя соответственно струи Теуано ( Теуантепесер ) и Панамы. ^{[ 5 ]}

Джет Папагайо также вызывает мезомасштабные метеорологические явления, которые влияют на тихоокеанские воды в сотнях километров от берегов Никарагуа и Коста-Рики. ^{[ 2 ]} Когда реактивный ветер усиливается, он создает циклонические и антициклонические вихри , транспорт Экмана и апвеллинг , которые способствуют созданию Купола Коста-Рики у западного побережья Центральной Америки в Теплом бассейне Западного полушария (WHWP). ^{[ 6 ]} Относительно холодные, богатые питательными веществами воды купола, по сравнению с окружающими WHWP, создают идеальную среду обитания для ряда видов, что делает ветрострую Папагайо важной для биоразнообразия в восточной тропической части Тихого океана . ^{[ 2 ]}

Формирование

В Северной и Центральной Америке в Северном полушарии зимой системы высокого давления между экватором и 35-й параллелью северной широты создаются за счет атмосферной циркуляции . ^{[ 7 ]} Воздух вблизи экватора нагревается солнцем . Этот нагретый воздух обладает большей плавучестью, чем более холодный воздух, поэтому он поднимается и затем выталкивается к полюсу большим количеством воздуха, поднимающегося снизу. Достигнув северных широт, воздух начинает остывать и в результате опускается обратно к поверхности Земли . ^{[ 7 ]} Когда воздух падает, он оказывает большее давление вниз на поверхность, создавая системы высокого давления . ^{[ 8 ]} Эта холодная воздушная масса под высоким давлением затем перемещается к экватору. Воздушные массы постоянно движутся в этой петле, но из-за силы Кориолиса эта конвекция не выровнена идеально с юга на север. На самом деле воздух движется по часовой стрелке в Северном полушарии : от экватора к более высоким широтам, а затем снова обратно к экватору. ^{[ 7 ]}

Воздух, движущийся по часовой стрелке от североамериканского континента , холодный и плотный, с высоким давлением. Двигаясь на юго-запад над Карибским морем и Мексиканским заливом , он встречает теплый влажный воздух со сравнительно низким давлением . ^{[ 3 ]} Это создает резкий градиент давления , в результате чего холодный воздух с высоким давлением быстро течет в область низкого давления. ^{[ 9 ]} Это аналогично воздуху, быстро вытекающему из воздушного шара, когда горловина воздушного шара остается открытой. Воздух в воздушном шаре имеет более высокое давление, чем окружающий воздух, поэтому воздух выходит из воздушного шара до тех пор, пока давление внутри и снаружи шара не станет равным.

Если бы Центральная Америка была топографически плоской, воздух непрерывно текла бы из Карибского бассейна в Тихий океан ; однако горы Кордильеры , проходящие вдоль западного побережья Центральной Америки , блокируют этот поток. В результате воздух направляется в узкий горный перевал возле озера Никарагуа и залива Папагайо , создавая струю Папагайо. Опять же, пример с воздушным шаром служит аналогией того, как формируется струя Папагайо; воздух, выходящий из воздушного шара, не может выйти сразу, потому что есть только небольшое отверстие, через которое выходит воздух. Узкое отверстие воздушного шара облегчает создание ветра, поскольку скорость воздуха через горловину воздушного шара увеличивается. Подобно ветру, дующему через горловину воздушного шара, ветры Папагайо достигают высоких скоростей, проходя через разлом Кордильер . Для примера, реактивный ветер Папагайо имеет среднюю скорость 20 метров в секунду (72 км/ч; 45 миль в час) и может достигать скорости до 30 метров в секунду (110 км/ч; 67 миль в час) по сравнению со средним пассатом. скорость 25 км/ч. ^{[ 6 ]} Как только реактивные ветры Папагайо достигают Тихого океана, они значительно замедляются и сливаются с пассатными ветрами. Ветровые нагоны Папагайо могут возникать периодически каждые несколько недель и длиться несколько дней зимой в Северном полушарии. ^{[ 6 ]}

Струя наиболее заметна в зимние месяцы, поскольку в это время года градиент давления между двумя воздушными массами самый большой. Чем больше разница температур между двумя воздушными массами, тем быстрее воздух будет перетекать из области высокого давления в область низкого давления. ^{[ 7 ]} В весенние, летние и осенние месяцы воздушные массы с североамериканского континента намного теплее, поэтому результирующий поток воздуха менее резкий, а скорость ветра не такая высокая. В целом, скорость ветра в самолете Папагайо будет высокой в период с ноября по март, достигая пика в феврале, затем она будет снижаться с апреля по август и, наконец, полностью уменьшится в сентябре. ^{[ 2 ]}

Влияние на Купол Коста-Рики

Реактивные ветры Папагайо достаточно сильны, чтобы влиять на океанские воды у западного побережья Центральной Америки , а именно являются одним из факторов, ответственных за Купол Коста-Рики. ^{[ 2 ]} Купол Коста-Рики представляет собой примерно круглую область аномально холодной воды в восточной тропической части Тихого океана . Он имеет диаметр примерно 300-500 километров и расположен примерно в 300 километрах к западу от залива Папагайо . Воды, окружающие купол (известные как Теплый бассейн Западного полушария ), значительно теплее из-за солнечного нагрева, учитывая близость региона к экватору. ^{[ 9 ]} Существование Купола Коста-Рики можно объяснить множеством мезомасштабных океанических эффектов; однако струя Папагайо играет значительную роль в размере, движении и дальнейшем существовании купола в течение года. ^{[ 2 ]}

Когда в зимние месяцы дуют ветры Папагайо, они охлаждают поверхностные воды океана на своем пути, вызывая расширение Купола Коста-Рики на восток (с 300 до примерно 1000 километров в диаметре) до береговых линий Никарагуа и Коста-Рики . ^{[ 2 ]} Механизм такого охлаждения объясняется влиянием ветров Папагайо на поверхностные течения океана. Когда ветры дуют на юго-запад над Тихим океаном, они создают циклонические и антициклонические прибрежные вихри на поверхности воды из-за накачки Экмана . ^{[ 6 ]} Эти прибрежные водовороты вызывают подъем холодной воды с больших глубин океана, где поднимающаяся холодная вода затем смешивается с более теплой водой у поверхности и впоследствии снижает температуру поверхности моря . Таким образом, струя Папагайо косвенно охлаждает прибрежные воды у берегов Никарагуа и Коста-Рики, расширяя Купол Коста-Рики. Считается, что в зимние месяцы прибрежные водовороты и, как следствие, реактивный самолет Папагайо являются основными движущими силами купола. Моделирование показывает, что без самолета Папагайо Купол Коста-Рики не разросся бы до таких больших размеров и, возможно, даже не смог бы существовать круглый год. ^{[ 2 ]}

Влияние на региональное биоразнообразие

Рост хлорофилла у побережья озера Никарагуа из-за подъема питательных веществ к январю 2001 г. Papagayo Jet.

Джет Папагайо является важным метеорологическим явлением при рассмотрении биоразнообразия океана в восточной тропической части Тихого океана . ^{[ 9 ]} Реактивный самолет играет ключевую роль в снижении температуры поверхности моря за счет воздействия на Купол Коста-Рики. Движение и рост купола вызваны сезонной изменчивостью струи, когда ежегодный апвеллинг и перемешивание, вызванные струей Папагайо во время расширения купола, позволяют транспортировать богатые питательными веществами холодные воды на поверхность. ^{[ 2 ]} Если бы струя была постоянным объектом (и, как следствие, купол также был постоянным), не было бы сезонного переноса питательных веществ посредством апвеллинга холодной воды . Косвенное свидетельство этого переноса питательных веществ можно увидеть на спутниковых снимках, показывающих увеличение производства хлорофилла в поверхностных водах непосредственно под траекторией струи. ^{[ 2 ]} Также выяснилось, что купол представляет собой область с повышенной зоопланктона биомассой , а также область, населенную синими китами , которые, похоже, следуют за куполом, когда он мигрирует в восточных тропических водах Тихого океана. ^{[ 2 ]}

См. также

Ссылки

^ «Ветры Папагайо переносят никарагуанскую пыль над Тихим океаном» , Земная обсерватория НАСА , 19 марта 2004 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Фидлер, Пол К. (2002). «Годовой цикл и биологические эффекты Купола Коста-Рики». Глубоководные исследования . Часть I. 49 (2002): 321–338. Бибкод : 2002DSRI...49..321F . дои : 10.1016/S0967-0637(01)00057-7 .
^ Jump up to: ^а ^б Се, Шан-Пин; Сюй, Хаймин; Кесслер, Уильям С.; Нонака, Масами (2005). «Взаимодействие воздуха и моря над теплым бассейном восточной части Тихого океана: ветры, купол термоклина и атмосферная конвекция». Журнал климата . 18 (1): 5–20. Бибкод : 2005JCli...18....5X . CiteSeerX 10.1.1.63.776 . дои : 10.1175/jcli-3249.1 .
^ Челтон, Дадли Б.; Фрейлих, Майкл Х.; Эсбенсен, Стивен К. (2000). «Спутниковые наблюдения за ветровыми струями у тихоокеанского побережья Центральной Америки. Часть II: Региональные отношения и динамические соображения». Ежемесячный обзор погоды . 128 (7): 2019–2043. Бибкод : 2000MWRv..128.2019C . doi : 10.1175/1520-0493(2000)128<2019:sootwj>2.0.co;2 .
^ Стинберг, Джеймс; Шульц, Дэвид М.; Колле, Брайан А. (1998). «Структура и эволюция оттока через залив Теуантепек, Мексика» . Ежемесячный обзор погоды . 126 (10): 2673–2691. Бибкод : 1998MWRv..126.2673S . doi : 10.1175/1520-0493(1998)126<2673:tsaeog>2.0.co;2 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Уиллетт, Синтия С.; Лебен, Роберт Р.; Лавин, Мигель Ф. (2006). «Вихри и волны тропической нестабильности в восточной тропической части Тихого океана: обзор». Прогресс в океанографии . 69 (2–4): 218–238. Бибкод : 2006Proce..69..218W . дои : 10.1016/j.pocean.2006.03.010 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Боттинг, Кристиан (2016). Атмосфера: Введение в метеорологию (13-е изд.). Нью-Джерси: ISBN Pearson Education, Inc. 978-0-321-98462-3 .
^ «Высокое и низкое давление» . Метеорологическое бюро . Проверено 25 октября 2016 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Лавин, МФ; Фидлер, ПК; Амадор, Дж.А.; Балланс, Джей Ти; Фарбор-Лорда, Дж.; Местас-Нунес, AM (2006). «Обзор океанографии восточной тропической части Тихого океана: Краткое содержание». Прогресс в океанографии . 69 (2006): 391–398. Бибкод : 2006Proce..69..391L . дои : 10.1016/j.pocean.2006.03.005 .

[1] «Ветры Папагайо переносят никарагуанскую пыль над Тихим океаном» , Земная обсерватория НАСА , 19 марта 2004 г.

[Fiedler2002-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к Фидлер, Пол К. (2002). «Годовой цикл и биологические эффекты Купола Коста-Рики». Глубоководные исследования . Часть I. 49 (2002): 321–338. Бибкод : 2002DSRI...49..321F . дои : 10.1016/S0967-0637(01)00057-7 .

[Xie2005-3] Jump up to: ^а ^б Се, Шан-Пин; Сюй, Хаймин; Кесслер, Уильям С.; Нонака, Масами (2005). «Взаимодействие воздуха и моря над теплым бассейном восточной части Тихого океана: ветры, купол термоклина и атмосферная конвекция». Журнал климата . 18 (1): 5–20. Бибкод : 2005JCli...18....5X . CiteSeerX 10.1.1.63.776 . дои : 10.1175/jcli-3249.1 .

[Chelton2000-4] Челтон, Дадли Б.; Фрейлих, Майкл Х.; Эсбенсен, Стивен К. (2000). «Спутниковые наблюдения за ветровыми струями у тихоокеанского побережья Центральной Америки. Часть II: Региональные отношения и динамические соображения». Ежемесячный обзор погоды . 128 (7): 2019–2043. Бибкод : 2000MWRv..128.2019C . doi : 10.1175/1520-0493(2000)128<2019:sootwj>2.0.co;2 .

[Steenburgh1998-5] Стинберг, Джеймс; Шульц, Дэвид М.; Колле, Брайан А. (1998). «Структура и эволюция оттока через залив Теуантепек, Мексика» . Ежемесячный обзор погоды . 126 (10): 2673–2691. Бибкод : 1998MWRv..126.2673S . doi : 10.1175/1520-0493(1998)126<2673:tsaeog>2.0.co;2 .

[Willet2006-6] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Уиллетт, Синтия С.; Лебен, Роберт Р.; Лавин, Мигель Ф. (2006). «Вихри и волны тропической нестабильности в восточной тропической части Тихого океана: обзор». Прогресс в океанографии . 69 (2–4): 218–238. Бибкод : 2006Proce..69..218W . дои : 10.1016/j.pocean.2006.03.010 .

[Botting2016-7] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Боттинг, Кристиан (2016). Атмосфера: Введение в метеорологию (13-е изд.). Нью-Джерси: ISBN Pearson Education, Inc. 978-0-321-98462-3 .

[metoffice-8] «Высокое и низкое давление» . Метеорологическое бюро . Проверено 25 октября 2016 г.

[Lavin2006-9] Jump up to: ^а ^б ^с Лавин, МФ; Фидлер, ПК; Амадор, Дж.А.; Балланс, Джей Ти; Фарбор-Лорда, Дж.; Местас-Нунес, AM (2006). «Обзор океанографии восточной тропической части Тихого океана: Краткое содержание». Прогресс в океанографии . 69 (2006): 391–398. Бибкод : 2006Proce..69..391L . дои : 10.1016/j.pocean.2006.03.005 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]