Een door CIRES geleid team heeft een cruciaal verband ontdekt tussen winden op de evenaar van de aarde en atmosferische golven 6, 000 mijl verderop op de Zuidpool. Het team heeft gevonden, Voor de eerste keer, bewijs van een Quasi-Biënnale Oscillatie (QBO) - een atmosferisch circulatiepatroon dat zijn oorsprong vindt op de evenaar - bij McMurdo, Antartica.

De ontdekking laat zien hoe wind in de diepe tropen de afgelegen Zuidpool beïnvloedt, in het bijzonder de polaire vortex, wat kan leiden tot uitbraken van koude weerpatronen op de middelste breedtegraden. Wetenschappers zullen deze informatie kunnen gebruiken om de weers- en klimaatpatronen van de planeet beter te begrijpen en nauwkeurigere atmosferische modellen te voeden, zeggen de auteurs.

"We hebben nu gezien hoe dit atmosferische patroon zich voortplant van de evenaar helemaal naar de hoge breedtegraden van Antarctica, laten zien hoe deze verre regio's met elkaar kunnen worden verbonden op manieren die we eerder niet wisten, " zei Zimu Li, een voormalig CIRES-onderzoeksassistent die dit werk deed aan de Universiteit van Colorado Boulder, en hoofdauteur van de studie die vandaag in de Journal of Geophysical Research:Atmosferen .

"Dit kan ons begrip verbeteren van hoe grootschalige atmosferische circulatie werkt, en hoe patronen in één deel van de wereld over de hele wereld kunnen rimpelen, " zei Xinzao Chu, CIRES-collega, professor in de Ann &H.J. Smead afdeling Luchtvaart- en Ruimtevaarttechniek aan de Universiteit van Colorado Boulder, en corresponderende auteur over het nieuwe werk.

Om de twee jaar of zo, de QBO zorgt ervoor dat de stratosferische winden op de evenaar van de aarde van richting veranderen, afwisselend oostelijk en westelijk. Lynn Harvey, een onderzoeker bij CU's Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) en een co-auteur van de studie, hielp het team de polaire wervels te bestuderen, de enorme wervelingen van koude lucht die over elk van de polen van de aarde draaien. De studie meldt dat de Antarctische vortex uitzet tijdens de QBO-oostelijke fase en samentrekt tijdens de westelijke fase. Het team vermoedt dat wanneer de QBO het gedrag van de polaire vortex verandert, Dat, beurtelings, beïnvloedt het gedrag van atmosferische golven die zwaartekrachtgolven worden genoemd, die door verschillende lagen van de atmosfeer reizen. Ze identificeerden specifieke soorten veranderingen in die zwaartekrachtgolven:de golven zijn sterker tijdens de oostelijke periode van de QBO en zwakker wanneer de QBO westelijk is.

De afgelopen negen jaar, leden van Chu's lidar-team hebben lange seizoenen op McMurdo Station doorgebracht, Antartica, 24 uur per dag duisternis en ijskoude temperaturen trotseren om aangepaste lasers te bedienen en patronen in de atmosfeer van de aarde te meten. Deze langetermijnmetingen, samen met 21 jaar NASA MERRA-2 atmosferische records, waren cruciaal voor de nieuwe bevindingen. Elke QBO-cyclus duurt jaren om te voltooien, dus gegevensstromen op de lange termijn zijn de enige manier om interjaarlijkse verbanden en patronen te identificeren.

"Atmosferische wetenschappers kunnen deze informatie gebruiken om hun modellen te verbeteren - daarvoor wist niemand echt hoe QBO zwaartekrachtgolven in dit poolgebied beïnvloedt, " zei Xian Lu, onderzoeker aan de Clemson University en een co-auteur van de studie. "Onderzoekers kunnen deze informatie gebruiken om het klimaat beter te modelleren en te voorspellen, inclusief de variabiliteit van atmosfeer en ruimte en verandering op lange termijn."