C'est l'année du phénomène atmosphérique obscur. Le vortex polaire L'hiver de tous réfrigérés. Les rejets de méthane pourraient être la sculpture de cratères mystérieux dans la glace de l'Arctique. Et les modèles de blocage ont la responsabilité du Colorado soi-disant inondation millénaire. Donc, si vous voulez impressionner vos amis et votre famille avec vos connaissances météorologiques, vous devrez creuser profondément. Envisager de leur faire une conversation sur les ondes de Rossby.

Ondes de Rossby (n.): Grandes ondulations atmosphériques horizontales associées à un courant-jet polaire.

Le Chatter

Dans un article publié cette semaine dans Actes de l'Académie nationale des sciences, Dim Coumou de l'Institut de Potsdam pour la recherche sur le climat de l'Allemagne suggère que courants atmosphériques bloqués liés aux vagues de Rossby pourraient avoir été derrière les récentes sécheresses et les inondations. Jennifer Francis, de l'Institut des sciences marines et côtières de l'Université Rutgers, a proposé un lien similaire entre les vagues et une augmentation des phénomènes météorologiques extrêmes (bien qu'elle pointe vers un mécanisme légèrement différent). Alors, quelles sont ces vagues?

L'essentiel

Les mathématiques derrière le météorologue suédo-américain Carl-Gustaf Rossby la théorie sont compliquées, mais le concept est pas. Vous devez commencer avec l'idée de générer et de forces de rappel, qui appliquent à tous les mouvements ondulatoires.

"Pensez à un printemps", explique Francis. Vous appliquez un force génératrice pour tirer le ressort hors de sa position stable, et l'élasticité du printemps-le force de rappel-poule de retour. Cependant, l'élasticité tire le ressort au-delà de son point stable dans l'autre sens. En conséquence, votre printemps rebondit de haut en bas.

Avec cette idée en tête, imaginez une particule de swooshing d'air le long du jet stream, qui traverse l'Amérique du Nord à peu près ouest à l'est.

Si cette particule d'air rencontre un obstacle, elle peut être déviée de son chemin vers l'est. Une chaîne de montagnes, par exemple, pourrait pousser la particule vers le sud. À ce stade, en l'absence d'une force d'intervention supplémentaire, la particule continuerait simplement à se diriger vers le sud. Il y a cependant une force de rappel présente. Rencontrez le effet de Coriolis.

{Youtube}https://www.youtube.com/watch?v=i2mec3vgeaI{/ Youtube}

Alors que la Terre tourne sur son axe nord-sud, toutes les particules sur ou à proximité de la surface de la planète tournent avec elle. Cependant, ils ne tournent pas à la même vitesse - les particules sur l'équateur tournent plus lentement que les objets près des pôles Nord ou Sud.

En conséquence, lorsque notre particule d'air est poussée vers le sud, sa vitesse de rotation ne correspond pas au spin de la Terre à cette latitude - la particule tourne trop vite. Cette discordance pousse la particule vers le nord, vers la position où son spin correspondrait à celui de la Terre. C'est la force de restauration au travail.

Tout comme avec le printemps, cependant, la force de restauration corrige excessivement la position de la particule, en la poussant au nord de sa latitude d'origine. Maintenant, il tourne trop lentement pour sa latitude, ce qui force la particule vers le sud à nouveau. En conséquence, la particule rebondit de haut en bas alors qu'elle poursuit son mouvement global vers l'est. Cette déviation nord-sud affecte non seulement une seule particule, mais aussi chaque particule d'air dans le courant-jet, ce qui explique pourquoi le courant-jet semble souvent ondulé. Ce chemin sinueux est l'essence de la théorie des ondes de Rossby.

La récompense

Des périodes prolongées de temps d'été immuable, qu'il s'agisse de chaleur accablante, de sécheresse incessante ou d'averses bibliques, représentent une occasion de faire la fête pour présenter vos connaissances sur les ondes de Rossby. Expliquez à votre auditoire sans hésitation qu'un courant-jet ondulé peut maintenir des systèmes météorologiques en place pendant des semaines, et que le réchauffement climatique pourrait intensifier cet effet (bien que ce soit un phénomène actif). domaine de débat parmi les scientifiques, le rôle des ondes de Rossby, c'est-à-dire pas le réchauffement climatique lui-même).

Voici comment cela fonctionne. La force du courant-jet dépend de la différence de température entre l'Arctique et les latitudes moyennes. Cependant, ce différentiel diminue, car les changements climatiques réchauffent l'Arctique deux fois plus vite comme le reste de la planète. Les climatologues appellent cet effet "l'amplification de l'Arctique», Et cela peut affaiblir le courant-jet.

Photo: NASA

Un courant-jet faible est un courant-jet sinueux et sinueux. Pensez aux rivières. Quand ils sont jeunes et rapides, ils labourent directement vers la mer. Comme ils vieillissent et ralentissent, leur chemin commence à serpenter.

Photo: AGU

Un courant-jet lent et sinueux pourrait conduire à des événements météorologiques plus extrêmes, Jennifer Francis de Rutgers et ses collègues posit. C'est parce que lorsque le courant-jet cale, les tendances météorologiques actuelles le font aussi. Plutôt que quelques jours secs, par exemple, l'ouest des États-Unis pourrait connaître des semaines ou des mois de sécheresse (comme c'est le cas maintenant). Plutôt que quelques jours de pluie dans l'Est, des inondations importantes pourraient se produire. Et comme Francis l'explique dans cette vidéo, tout pourrait être lié aux vagues de Rossby.

{Youtube}https://www.youtube.com/watch?v=_nzwJg4Ebzo{/ Youtube}

Cet article a été publié dans Sur Terre

À propos de l’auteur

Brian Palmer couvre les nouvelles de l'environnement quotidien pour Sur Terre. Son écriture scientifique est apparue dans Slate, Washington post, Et de nombreuses autres publications.

Livre recommandé:

La Terre ne perdure que: en nous reconnectant à la nature et à notre place -  par Jules Pretty.

Cliquez ici pour plus d'information et / ou pour commander ce livre sur Amazon.