הבנת ה-Polar Vortex: מכניקה, דיסרופיות וקונקווינס גלובליים

כאשר התחזיות מזהירות על "אירוע גורר קוטבי", היא מסמן את הגעתם של חלק מתנאי מזג האוויר החורף המשפיעים ביותר שחוו אזורים ממוזגים.למרות הקשר הפופולרי שלה עם צלקות קרות פשוטות, מערבול הקוטב הוא מורכב, רב-שכבות, אשר התנהגותם נלמדת באופן אינטנסיבי על ידי מטאורים ומדענים אקלים.

Defining the Polar Vortex: Two Layers, One System

מערבול הקוטב אינו ישות יחידה אלא ציקלון מתמשך בקנה מידה גדול שקיים בשתי שכבות נפרדות של האווירה: הסטרופה והסטרטוספרה, מפורטת על ידי ה-FLT:0NOAA Atlantic Oceanographic and Meteorological LaboratoryFLT:1.

הקוטב הטרוסקופי Polar Vortex

החלק התחתון של מערבטקס משתרע מן פני השטח עד 10-15 קילומטרים בגובה והוא נרדף עם זרם סילון הקוטב.זה קשור ישירות לטמפרטורה ⁇ בין הארקטי הקר ואת אמצע הכובד יותר באמצע הרוח. זה מערבטקס הוא תכונה קבועה של חציית החורף ומערכות מזג אוויר ישירות לנווט. כאשר "טורטטקס קוטבי" גורם קר, בדרך כלל כרוך הפרעה של רכיב זה של תרכובת טרופית.

ה-Strtospheric Polar Vortex

ממוקם גבוה יותר באווירה, מ -15 עד 50 ק"מ מעל פני השטח, מערבול הקוטב הסטרסטוספירי הוא מחזור חזק ויציב הרבה יותר.הוא מהווה בהיעדר חימום סולארי חזק במהלך הלילה הקוטב וספין במהירות של מעל 200 ק"מ / שעה בקצה שלו. בעוד הוא שוכן גבוה מעל פני השטח, המבנה שלה יש השפעה משמעותית על הפריפריה הטרופית המאוחרת מתחת להתפרצות האוויר הדינמית של שלושה שבועות לפני הספירה.

מכניקה פיזית של Polar Vortex

קיומו של מערבול הקוטב הוא תוצאה ישירה של הגיאומטריה והסיבוב של כדור הארץ.האגודה המטאורולוגית המלכותית של ה-FLT:1 מסביר כי המחזור עונתי הוא השליטה המאסטרית שלו.

מעגל הצורות

בעוד הארקטי יורד לתוך החושך החורף, פני השטח קרירים באופן דרמטי.זה קירור מצמרר את האוויר המתפתל, גורם לו להתכווץ ולטביעה, יצירת אזור עמוק של לחץ נמוך על הקוטבים.הסיבוב של כדור הארץ ואז לסובב את המסה האוויר הקר והצפופה הזו לתוך מחזור חזק של דל-שעה.הצורה של מערבול בסתיו, מחזקת את החורף, ושפל באביב כמו השמש החמה והמרווחה.

זרם ה- Jet Stream כ-Switch

זרם הקוטב מסמן את הגבול בין תא הקוטב הקר לבין תא פרל חם יותר.במצב חזק ויציב, זרם סילון זורם בכיוון ישר יחסית, דונמי ממערב למזרח.זה פועל כמו גדר אטמוספירית, המגביל את האוויר הארקטי הקר ביותר לקווי הרוחב גבוהים. a vortex חזק הוא תואמים עם מזג אוויר מתון יותר לקווי הרוחב, כמו האוויר הקר הוא נעול.

הוולעיר של הוולקטקס

הספין של מערבטקס מודד את כוחו. a חזק ובריא מערבול יש צורה הדוקה, סימטרית עם מהירויות רוח גבוהות.הכוח שלו הוא לעתים קרובות כפיה על ידי מדד אוסוציאלציה הארקטי (AO) שלב AO חיובי מתאים מערבול חזק, בעוד שלב AO שלילי מצביע על חלש, עקורים כי מעדיף התפרצויות אוויר קר.

מה אנחנו צריכים לעשות את Polar Vortex?

בעוד ה- מערבטקס הוא תכונה חזקה של האווירה בחורף, הוא רגיש לשיבוש.המנגנון העיקרי להחלשה הוא הזרקת האנרגיה מהסטרופה לתוך הסטרטוספרה בצורת גלים אטמוספריים בקנה מידה פלנטרי, הידועים כגלי רוסבי.

רוסבי גלים וגלי שוברים

רכסי הרים גדולים וניגודי טמפרטורה יבשתית מייצרים פיזור מסיבי בזרם סילון הידוע בשם גלי רוסבי. כאשר גלים אלה לגדול באופן יוצא דופן, הם יכולים להפיץ למעלה לתוך הסטרטוספרה. שם, הם פורצים נגד קצה של הקוטב הסטרטוספרי, כמו גלי האוקיינוס פורצים על החוף.

אירועים פתאומיים (SSW)

זהו הביטוי הדרמטי ביותר של מערבול חלש. במהלך SSW, שבירת גלי רוסבי גורמת לטמפרטורה בסטרטוספרה לעלות על ידי כמה עשרות מעלות צלזיוס במשך כמה ימים.התחממות מהירה זו למעשה הורסת ביעילות את זרימת הטורקטי.

⁇ הארקטי Amplification

אזור מחקרי נרחב במדעי האקלים הוא התפקיד של הגבר הארקטי - העובדה כי הארקטי הוא התחממות פי ארבעה מהר יותר מהממוצע העולמי, כפי שנחקר בפירוט על ידי זה FLT:0bon קצר הסבר על התחממות הארקטי ומזג האוויר החורף FLT:1 התחממות מהירה זה מקטין את הטמפרטורה הצפון-דרום-דרום, המהווה את מקור האנרגיה העיקרי עבור זרם Atraa, אשר יכול להוביל לתדירות נמוכה יותר, אשר הופך לדלקת יותר, אשר הופך לתדירות גבוהה יותר של חנקן של הצטננות, אשר הופך לדלקת יותר, אשר הופך את התדירות גבוהה יותר, אשר הופך את התדירות גבוהה יותר, אשר הופך לדלקת סילון-Rolda יותר, אשר הופך להיות יותר, אשר הופך לדלקת יותר, אשר הופך לדלקת יותר, אשר הופך לדלקת יותר, 000 יותר, 000 יותר, 000 יותר, 000 יותר, 000 יותר, 000.

דפוסים של דיסוטציה: החלפה לעומת פיצול

כאשר מערבולת הקוטב נחלשת, היא לא פשוט דועכת.הוא מאמץ תצורה נפרדת, כל אחד עם מערכת משלה של השלכות על דפוסי מזג אוויר באקלים ממוזג.

⁇ ⁇

במקרה של עקירה, הטורטקס מוזנח את עמדתה האופיינית במרכז הקוטב הצפוני.זה עשוי להשתנות מעל סיביר, סקנדינביה, או צפון קנדה.זה דוחף אוויר ארקקטי קר לפניה, הצפה באזורים באמצע-היבשת עם קר קיצוני.לדוגמה, עקירת מערב אירופה היא מערכת קלאסית ל"מזרח מהאירוע המזרחי", שם אוויר קר מנברי סיביר.

« « OUTEXING

לעתים קרובות זהו דפוס יותר חזק ושיבושי. במהלך אירוע מפוצל, הטורטקס פורץ לשני מרכזי ספינינג נפרדים של אוויר קר.הבת הזו גורטית יכולה אז להגר דרומה באופן עצמאי.כאשר אחד מהלובבים האלה מתיישב על ארה"ב או אירופה, הוא יכול לחנות קפאה עמוקה על האזור לתקופה ממושכת.

השפעות על אקלים טמפרייט

ההגעה של מערבולת הקוטבית משבשת היטב מעבר לחוג הארקטי.אפקטים שלה מורגשים ביותר על ידי אזורים ממוזגים מאוכלסים, אשר לעתים קרובות מצוידים לטיפול בקור קיצוני לתקופות ארוכות.

צפון אמריקה

התפרצויות אוויר קרות הקשורות מערבולת הקוטב הן תכונה עיקרית של חורף צפון אמריקה.כאשר הטורטקס הוא עקורים או פיצולים, מזרח ומרכז ארה"ב לעתים קרובות לשאת את המבצר.הההה של יבשת הפנים מאפשרת אוויר הארקטי לקפוץ דרומה עם כמה מחסומים, להגיע עד כמה החוף המפרץ.

אירופה אירופה אירופה

מזג האוויר החורף של אירופה רגיש מאוד לשלב של צפון האוקיינוס האטלנטי אוסוציאלציה (NAO), אשר הוא משותף הדוק ל מערבול הקוטב. a vortex חזק בדרך כלל מקביל עם NAO חיובי, להביא רוחות קלות רטובות מן האוקיינוס האטלנטי. a חלש או עקורים מעדיף אנבול שלילי, אשר יכול לחסום את הסטרואידים ומאפשר אוויר קר, כדי לשפוך אוויר קר ויבש בדרך כלל אזורים קלים.

אסיה אסיה אסיה

מזרח אסיה, במיוחד סין, יפן וקוריאה, חווה כמה התפרצויות אוויר קר קיצוני על פני כדור הארץ.אלה קשורים לעתים קרובות לחיזוק או עקירת הגבהים סיביריים, אשר מושפעת מבורכת הקוטב.כאשר הטורטקס מתוח, זה יכול לשעשע אוויר קר מאוד מדרום סיביר, להביא שלג שיא לערים גדולות וגורם לשיבוש נרחב.

חיזוי ה-Polar Vortex: כיצד מדענים עוקבים אחריה

בהתחשב בהשפעתה העמוקה, משאבים משמעותיים מוקדשים ניטור וחיזוי מצב של מערבול הקוטב משתמשים בשילוב של נתונים תצפיתיים ומודלים מורכבים של מחשב.

מפתח ואינדיקציות

מדד אוסוציאליזציה הארקטי (AO) הוא המדד העיקרי המשמש לעקוב אחר בריאותו של מערבול הקוטב הטרוסקופי. AO שלילי מאוד הוא אות ברור כי הטורטקס חלש וכי האוויר הקר ככל הנראה לשפוך לתוך התווך של אמצע-latitudes. עבור ה- stratospheric vortex, תחזיות לפקח על מהירות הרוח ב -10 hPa רמה ו irdows מזרחה של irdancerttitudes.

התפקיד של תחזיות האנסמבל

חיזוי הפרעות מערבולות, במיוחד אירועים SSW, מאתגר מעבר לזמן מוביל של שבועיים.מרכזי תחזיות מסתמכים על מודלים של הרכב - הפעלת עשרות או מאות סימולציות עם תנאים ראשוניים מעט שונים.אם חלק משמעותי של חברי ההרכב הללו חיזוי פיצול או עקירה בטווח 10-20 יום, אמון בחיזוי עולה.

תפיסות נפוצות על Polar Vortex

למרות השימוש הנרחב שלה בתקשורת מזג אוויר, מערבול הקוטב הוא לעתים קרובות לא מובן.הבהרת תפיסות שגויות אלה חשובה להבנה ציבורית מדויקת.

תפיסה שגויה: Polar Vortex הוא Phenomenon חדש

רחוק מלהיות אירוע חדש או נדיר, מערבול הקוטב הוא תכונה קבועה של האווירה של כדור הארץ.זה נוכח כל חורף אחד.זה רק נכנס התודעה הציבורית כאשר הוא נחלש ומאפשר אוויר קר לברוח מהמגבלות שלו.המונח עצמו הפך פופולרי על ידי התקשורת בחורף 2013/2014, אבל המושג המטאורולוגי הוא כבר עשרות שנים.

תפיסה שגויה 2: Polar Vortex גורם לכל מזג האוויר הקר

לא כל יום קר בחורף נגרם על ידי מערבול הקוטב. התפרצויות אוויר קר רבות נשלטות על ידי מערכות מזג אוויר סינתטי בקנה מידה synאופטי ותבניות לחץ אזוריות. אירוע מערבול אמיתי במיוחד כרוך הפרעה של הטורפת הסטרופלית כי זוגות למטה לטרוספירה, המוביל להיקף רחב, מתמשך של אוויר קר.

תפיסה שגויה 3: Polar Vortex הוא קיקלון חורף

בעוד מערבול הקוטב הוא רוכב אופניים, זה תכונה ענקית, מאקרו בקנה מידה של מחזור אטמוספירי הגלובלי.זה לא מערכת סערה דיסקרטית כמו blizzard או cyclone פצצה.זהו מאגר של אוויר קר שממנו סופות החורף שואבות את האנרגיה שלהם.המונח לא צריך לשמש נרדפת לסופה חורף; זה הגורם הבסיסי של דפוס קר המאפשרת כגון סערות.

סיכום ומסקנות

מערבול הקוטב הוא עמוד של מערכת האקלים של צפון המיספרה החורף של צפון המיספרה.התנהגותו מכתיבת את החומרה ואת המיקום של התפרצויות הקרות ביותר של העונה.מנקודת מבט חיזוי, היכולת לחזות אירועים התחממות פתאומית ופיצולי טורטקס משתפרת, ומספקת זמן מוביל גדול יותר עבור חברות להתכונן לקור קיצוני.

⁇ מפתח מהמחקר הזה כוללים:

  • (FLT:0) מערבול הקוטב יש שני חלקים: ⁇ 1:1 ; הטורפתים הטרוסקופיים (בנוגע לזרם סילון) ואת ה-stratospheric vortex (מחזור רוח גבוה).
  • (ב) ⁇ :0 (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • שינוי האקלים עשוי לשחק תפקיד: התגלות 1: ⁇ 1 הארקטי חשוד להגדיל את תדירות ההפרעות של מערבול על ידי החלשת זרם המטוס, אם כי זהו תחום פעיל של מחקר.
  • [המשחקים]:0 [ה]מפרקים הם חמורים ונפוצים: החל משנת 2021, החל מ-2021, טקסס, הקפאה לחיה של אירופה ממזרח, השיבושים גרמו נזק כלכלי משמעותי ואובדן חיים.
  • (FLT:0) ,Forecasting מתקדם: FLT:1 תחזיות מודלים הם יותר מיומנים ב- נגד ההסתברות של שיבושים טורטקס בשבועות מראש.

בעוד האקלים הגלובלי ממשיך להשתנות, הבנת הריקוד המורכב בין הקוטב הצפוני, זרם המטוסים, ואת מערבול הקוטב יישאר בראש סדר העדיפויות של מדענים ותחזיות מזג אוויר.עבור הציבור, להישאר מעודכן לגבי מצב מערבול הקוטב מציע חלון יקר לתוך הפוטנציאל למזג אוויר קיצוני בשבועות הקרובים.