در سال 2018 یک جوی بلوک ناشی از خشکسالی که خشک کردن رودخانه راین در آلمان است.

کریستف GATEAU/DPA/ALAMY زنده اخبار

آن تابستان سال 2003 در اروپا و در حالی که به نظر می رسید به عنوان اگر زمین آب و هوا سیستم خراب شده بود. برای هفته یک توده بزرگ از هوا متوقف شده بیش از این قاره به آرامی نشست و سرکوب تشکیل ابر ترک روز پس از روز از درخشان و روشن آسمان است. جیوه افزایش یافت و رکورد موج گرما گریبانگیر کشورها از جمله فرانسه و آلمان باعث 70,000 مرگ و میر. سپس به عنوان به طور ناگهانی آن را به عنوان در مجموعه مداوم جوی بلوک کاسته و بادهای آورده امداد.

چند پدیده های آب و هوایی هستند که به طور گسترده ای با تجربه—اما درک ضعیف—به عنوان یک جوی مسدود کند. هنگامی که یک بلوک مطرح می شود به طور معمول در لبه غربی از یک قاره جریان جت انشعابات دام انداختن یک لکه ظاهر استاتیک هوا هزاران کیلومتر در سراسر. چنین بلوک می تواند در هفته گذشته و رانندگی امواج گرما خشکی و سرد زمستان جرقه بزند. در همان زمان مداوم جریان در اطراف لبه از یک بلوک می تواند مسیر طوفان و بعد از طوفان به همان نقطه. یک بلوک “است بسیار متفاوت اثرات در فصول مختلف سال می گوید:” تیم Woollings یک جوی dynamicist در دانشگاه آکسفورد. “اما آن را همیشه بسیار شدید است.” در عین حال جوی دانشمندان از مدت ها تلاش برای درک اینکه چرا بلوک رخ می دهد و آخرین تا زمانی و چگونه آنها ممکن است تغییر در گرم شدن جهان.

چندین نظریه های جدید در حال ارائه پاسخ. پیشرو ایده لینک مسدود کردن به رفتار در عرض های جغرافیایی بالا از نیروی کوریولیس یک اثر چرخش زمین است که می تواند باعث جریان جت به راه پر پیچ و خم و خودتون. تئوری توسعه یافته توسط دانشگاه هاروارد جوی دانشمند لی وانگ بعید است که تصویر کامل است اما این جدی مفهوم. به عنوان جهان گرم جت جریان است به احتمال زیاد به حرکت به عرض های جغرافیایی بالاتر که می تواند منجر به حتی بیشتر مسدود کردن وقایع است.

ایده های جدید در مورد مسدود کردن پدید آمده از بحث بر دیگری تاثیر بالقوه تغییرات آب و هوا. محققان به رهبری جنیفر فرانسیس آب و هوا دانشمند در جنگل سوراخ مرکز تحقیقات پیشنهاد کرده اند گرم شدن قطب شمال است که منجر به افزایش شدید و طوفان های زمستانی در midlatitudes. فرانسیس گفته است که تجاوز گرما کاهش جریان جت و باعث آن را به شکل بزرگتر blocklike meanders را تشدید آب و هوای زمستان. اما دیگر دانشمندان تردید دارند از مکانیسم. جنجال در معرض چقدر است برای یادگیری در مورد مسدود کردن وانگ می گوید. “فقدان نظریه است که واقعا علت ریشه بسیاری از سردرگمی ما در حال حاضر.”

دانشمندان انجام یک استاندارد برای توضیح آنچه صحه بلوک. در سال 1983 منتشر شد این ایده ناشی از مطالعه نزدیک از یک بلوک واحد در سال 1976 که منجر به خشکسالی در اروپا است. هنگامی که بلوک تاسیس شد این تقسیم جریان جت به نظر می رسید به برشی بعد آب و سیستم های جدا از هم. انرژی از این جوی پیچش و سپس تغذیه به آرامی چرخش به دام افتاده airmass ایجاد یک حلقه بازخورد است که تقویت و پایدار بلوک. آن ظریف ایده می گوید: Stephan Pfahl یک جوی dynamicist در دانشگاه آزاد برلین اما “اتصال آن به واقعی تر موارد همیشه یک علامت سوال است.”

وانگ بازبینی این کار. او شبیه سازی مسدود کردن حوادث در یک سری از ساده جوی مدل های امید برای تشخیص ادی بازخورد آن را به عنوان شناخته شده است. او شوکه شده بود—از آن وجود نداشت. نگاه اصلی محاسبات از 1980s وانگ دیدم خطا: آنها تولید بازخورد حتی زمانی که بلوک از دست رفته بود. او سپس با استفاده از مدرن آب و پرونده به بررسی برخی از 100 مشابه مسدود کردن حوادث بیش از چند دهه. او متوجه شد که پیچش بازی های برگزار شده حداقل یک, نقش, در اکثر, در حفظ آنها به عنوان او این گزارش را در نشست سالانه آمریکا هواشناسی جامعه است. تمام آیات اشاره به یک نتیجه گیری او می گوید. “وجود انتقادات و پیشنهادات است که کشف شد در این مقاله یک هشدار اشتباه است.”

بدون تغییر در آب و هوا

در “دو قطبی” جوی بلوک جریان جت انشعابات بسته بندی در اطراف به آرامی چرخش بالا و پایین-فشار هوا توده ها و به دام انداختن آنها.

بالاکم

نقشه: X. لیو/علم; DATA: انگلستان ملاقات کرد و کار/دولت باز مجوز V1.0

دو سال پیش وانگ مشاور سابق جوی دانشمند Noboru ناکامورا در دانشگاه شیکاگو پیشنهاد یک جایگزین برای توضیح بلوک. در طول سال او تا به حال زحمت طراحی و توسعه یک معادله برای پیگیری زیادی meanders را در جریان جت. چنین خم می در نهایت شکستن باعث جت به تقسیم. ناکامورا در بر داشت که این meanders به نظر می رسید به مانند رفتار اتومبیل در یک بزرگراه; شمع به اندازه کافی با هم در جت و ترافیک—بلوک—مطرح می شود بحث کرد 2 سال پیش در علم. جوی دانشمندان هنوز در حال هضم ناکامورا پیشنهاد. اما وانگ و دیگران گمان می کنند ممکن است پیچیده تر از مورد نیاز است.

وانگ و شرکت خود نویسنده Zhiming کوانگ نیز در دانشگاه هاروارد را با خود نظریه. در حالی که یک دانشجو در دانشگاه شیکاگو وانگ کشیده بود خاموش رستورانی قفسه پایان نامه از Tu-cheng یه, که به مطالعه در شیکاگو با پیشگام متخصص ژئو فیزیك Carl-Gustaf Rossby در 1940s. یه, که تبدیل به یک هواشناس مشهور در چین اشاره کرده بود که مسدود کردن حوادث شایع تر و طولانی تر زمانی که جریان جت حرکت به عرض های جغرافیایی بالاتر.

که الگوی یه پیشنهاد شده توسط جو ذاتی dispersiveness—اساسا سر و صدا و هرج و مرج در سیستم. در عرض های جغرافیایی پایین جو بیش از حد پر سر و صدا به حفظ دراز مدت الگوی. برای مثال غول undulations airflows مانند جریان جت به نام Rossby امواج به سرعت لغو کردن با دیگر امواج مختلف دامنه و فرکانس. اما در عرض های جغرافیایی بالاتر که در آن جهان می شود باریک تر از امواج تولید شده توسط نیروی کوریولیس در حال فشرده را به یک گروه کوچکتر. که فشار باعث می شود آنها را بیشتر به احتمال زیاد به چین است که می تواند به تقویت و آنها را وادار جت به تقسیم و منجر به یک بلوک.

یه تا به حال نشان داده ایده خود را تنها در یک ساده 1D مدل. اما در حال حاضر وانگ و کوانگ پیدا کرده اند آن را نگه می دارد در مطلب شبیه سازی های پیچیده. این کار هنوز تحت بررسی با یک قسمت نوشته شده در preprint سرور arXiv. “اما آن را به طور بالقوه دستیابی به موفقیت می گوید:” Jian دریاچه ارومیه آب و هوا dynamicist در آزمایشگاه ملی شمال غربی اقیانوس آرام. “اساسا مسدود کردن ممکن است ساده تر پدیده از ما قبلا فکر می کردم.” در گذشته توضیحات ساده نمی تواند توضیح دهد که چرا طولانی مدت بلوک های بسیار مکرر. در وانگ مدل latitude وابستگی می کند که فقط می گوید: Eric DeWeaver یک مدیر برنامه برای آب و هوا در مقیاس بزرگ و پویایی در بنیاد ملی علوم. “این بسیار جذاب به عنوان یک بازگشت به اصول تجدید نظر.”

وانگ نظریه سهام یک نقص با پیشینیان خود, با این حال: همه آنها درمان جو به عنوان خشک است. در طول 5 سال گذشته Pfahl و دیگران نشان داده اند که رطوبت بسیار مهم است برای حفظ بلوک. در واقع Pfahl موجود در مطالعات موردی و مدل های که بسیاری از بلوک باقی بماند و تنها اگر تغذیه هوایی است که در آن بخار آب است و شیر تغلیظ شده به ابر و باران و انتشار گرما که سوگند هوا جرم است. “برای من این واقعا چیز جدید” Woollings می گوید.

گام بعدی خواهد بود برای دیدن اینکه آیا این بینش جدید می تواند به بهبود پیش بینی آب و هوا و آب و هوا. مدل های فعلی پروژه یک کاهش کوچک در فرکانس به عنوان بلوک های جهان گرم اما دانشمندان اعتماد به نفس پایین در که پيش بينی می گوید: اولیویا Martius یک جوی dynamicist در دانشگاه برن. “وجود دارد هیچ پاسخ ساده” چگونه به بهبود چنین پیش بینی. اما نظریه های جدید می تواند شناسایی آستانه خاص شرایط جوی که در آن بلوک به احتمال زیاد به تکثیر, ناکامورا می گوید. “اگر شما می توانید ناخن آستانه شرایط, پس از آن شما می توانید بپرسید که چگونه تغییرات آب و هوا که در آستانه.”

وانگ نظریه نشان می دهد یک پاسخ. گرم شدن کره زمین است که انتظار می رود به فشار قطبی جریان جت در نیمکره شمالی دورتر در شمال. و وانگ پیدا کرده است که انتقال جریان 10° نزدیک به قطب می تواند 10 برابر افزایش در بلوک و موج گرما و خشکسالی آنها فاستر. “شمال اروپا خواهد تجربه بسیاری دیگر” لو می گوید. “به ویژه روسیه است. این یک تاثیر عظیمی.”

tinyurlis.gdv.gdv.htclck.ruulvis.netshrtco.de