Модели верхних слоев атмосферы
Модели верхних слоев атмосферы представляют собой моделирование атмосферы Земли на высоте от 20 до 100 км (от 65 000 до 328 000 футов), которая включает стратосферу , мезосферу и нижнюю термосферу . В то время как большинство климатических моделей моделируют область земной атмосферы от поверхности до стратопаузы , [ нужна ссылка ] Земли существуют также численные модели, которые моделируют ветер, температуру и состав разреженной верхней атмосферы , от мезосферы до экзосферы , включая ионосферу . [ нужна ссылка ] На этот регион сильно влияет 11-летний солнечный цикл через изменения солнечного УФ/ЭУФ/рентгеновского излучения и солнечного ветра, что приводит к выпадению частиц в высоких широтах и полярным сияниям . Было предложено [ ВОЗ? ] что эти явления могут оказывать влияние на нижние слои атмосферы и поэтому должны быть включены в моделирование изменения климата. По этой причине в последние годы предпринимались усилия по созданию моделей всей атмосферы, чтобы выяснить, так ли это.
Модель возмущения струйного течения
[ редактировать ]Модель возмущения реактивного течения используется компанией Weather Logistics UK. [1] который имитирует отклонение воздушных потоков в верхние слои атмосферы . Моделирование воздушного потока в Северной Атлантике моделируется путем объединения ежемесячных климатических данных о струйных течениях , рассчитанных на уровне от 20 до 30 ° з.д., с различными схемами высоты блокирования . Поступление реактивного течения генерируется путем расчетов баланса теплового ветра на высоте 316 мбар (от 6 до 9 км на высоте) в диапазоне средних широт от 40 до 60 ° с.ш. Долгосрочные модели блокировки определяются синоптиком , который определяет вероятное положение и силу североатлантических максимумов по синоптическим картам , моделям Североатлантического колебания (NAO) и Эль-Ниньо-Южного колебания (ENSO). Модель основана на знании того, что системы низкого давления на поверхности управляются быстрыми лентами (струйными потоками) воздуха в верхних слоях атмосферы . Модель взаимодействия струйного течения и блокировки исследует поле температуры поверхности моря с использованием данных NOAA, отслеживаемых вдоль океана на пути к Британским островам. Основная теория предполагает, что долгосрочные погодные условия действуют в более длительных временных масштабах, поэтому считается, что крупные блокирующие структуры появляются в одних и тех же местах неоднократно в течение нескольких месяцев. [2] Благодаря хорошим знаниям в области блокировки высоких шаблонов модель работает с впечатляющей точностью, что полезно для конечного пользователя. [3]
Вероятностное прогнозирование
[ редактировать ]Моделирование, проведенное в Weather Logistics UK, позволяет получить региональные сезонные прогнозы, которые носят вероятностный характер. Для моделирования используются блоки двух разных размеров, расположенные в двух разных местах. Затем четыре возможных блокирующих отклонения ранжируются в порядке, который необходимо объединить с помощью логистической регрессии и получить соответствующие вероятности погодных явлений в сезонных временных масштабах. Необработанный результат состоит из 22 различных погодных условий для каждого сезона, которые сравниваются со средними атмосферными условиями. Смещение глобального потепления и климатология региональных температур Британских островов за 1961–1990 годы добавляются к значению аномалии для получения окончательного прогноза температуры. Сезонные прогнозы погоды в Weather Logistics UK [1] включают несколько дополнительных погодных компонентов (производных), в том числе: аномалии осадков, траектории штормов, траектории воздушных потоков, градусные дни отопления для счетов за коммунальные услуги, градусные дни охлаждения, жару и вероятность снежных дней .
Планетарные волны
[ редактировать ]Согласно сообщению New Scientist [4] Многие исследователи пришли к единому мнению, что волны Россби действуют вопреки обычной схеме реактивного течения и удерживают его на месте. Исследования верхних слоев атмосферы с использованием данных Национального управления океанических и атмосферных исследований (NOAA) показывают, что в июле 2010 года такие модели потоков воздуха в верхних слоях атмосферы чаще всего наблюдались в Северном полушарии. [ нужна ссылка ] Изучение климатологических данных за тот же период времени показывает, что эти дикие планетарные волновые извилины [5] не являются нормальным аспектом наших региональных климатических моделей. Между тем, продолжающиеся исследования в Университете Рединга показывают, что необычные модели полярных струйных течений чаще встречаются в период низкой активности солнечного цикла , когда наблюдаемая активность солнечных пятен и связанные с ней солнечные вспышки минимальны. Связь между низкой солнечной активностью и усилением блокирования связана с увеличением распространенности холодных погодных условий во время европейской зимы. [6] Другим возможным объяснением наблюдаемого увеличения числа блокирующих структур является естественная изменчивость, обусловленная хаотичным характером крупномасштабных океанских течений, протекающих по поверхности тропической части Тихого океана.
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Обзор модели взаимодействия струйной струи/блокировки, март 2011 г. , заархивировано из оригинала 26 марта 2011 г.
- ^ Руководство для технофобов по сезонному прогнозированию в 21 веке, август 2009 г. (PDF) , заархивировано из оригинала (PDF) 16 мая 2011 г.
- ^ Проверка модели струйного течения/блокировки, зима 2010/2011 г. (Версия 3) (PDF) , заархивировано из оригинала (PDF) 9 апреля 2011 г.
- ^ Замерзшая реактивная струя связала наводнения в Пакистане и пожары в России
- ^ Экстремальная погода в США: Ла-Нинья или запорный реактивный поток?
- ^ Связаны ли холодные зимы в Европе с низкой солнечной активностью?
Внешние ссылки
[ редактировать ]- NCAR TIE-GCM (от 97 до ~450 км), NCAR TIME-GCM (от 30 до ~450 км)
- Связаны ли холодные зимы в Европе с низкой солнечной активностью? М. Локвуд и др. 2010 Окружающая среда. Рез. Летт. 5 024001