science >> Wetenschap >  >> Natuur

Oorzaken van extreem weer en klimaatgebeurtenissen in China in 2020/21

Krediet:CC0 Publiek Domein

In de zomer van 2020, vooral juni en juli, In de Yangtze River Valley (YRV) in China hebben perioden van extreem zware regenval plaatsgevonden. Deze regenbuien veroorzaakten de zwaarste overstromingen in de regio sinds de zomer van 1998. Desondanks het tyfoonseizoen in de westelijke noordelijke Stille Oceaan (WNP) van 2020 begon langzaam, maar produceerde uiteindelijk 23 tropische cyclonen, nog iets onder de 27, het WNP-seizoensgemiddelde. Toen de zomer overging in de winter, eind 2020 en begin 2021 overspoelden drie ernstige koudegolven de meeste delen van China, wat het Nationaal Meteorologisch Centrum ertoe aanzette om voor het eerst in vier jaar zijn hoogste waarschuwing voor koudegolf te geven. Na een wisselvallig weerjaar wetenschappers vinden antwoorden op de vraag waarom het afgelopen jaar zoveel extreme weers- en klimaatgebeurtenissen in China waren.

Professor Chunzai Wang en zijn team in het State Key Laboratory of Tropical Oceanography, Zuid-Chinese Zee Instituut voor Oceanologie, De Chinese Academie van Wetenschappen kreeg de opdracht om wereldwijde en regionale klimaatinvloeden te analyseren die mogelijk een rol hebben gespeeld in de extreme weersomstandigheden van 2020/21. De onderzoekers vonden veel belangrijke oceanografische en meteorologische verbindingen, die zojuist zijn gepubliceerd in Vooruitgang in atmosferische wetenschappen .

Schommelingen van de zeeoppervlaktetemperatuur (SST) in de tropische Stille Oceaan, Indisch, en de Atlantische Oceaan kan bijdragen aan hevige regenval in China. Echter, observatiegegevens suggereren dat invloeden uit de Atlantische Oceaan en de Indische Oceaan domineren boven die uit de Stille Oceaan. Vanaf mei 2020, positieve SST-afwijkingen, of veranderen van gemiddeld, in de hele tropische westelijke Noord-Atlantische Oceaan (WNA) veroorzaakte in juni positieve afwijkingen in de geopotentiële hoogte boven de noordelijke Atlantische Oceaan op de middelste breedtegraad. Geopotentiële hoogte is de hoogte boven zeeniveau waarop een bepaald drukoppervlak bestaat, typisch geanalyseerd op 500mb. Deze metriek is uitstekend geschikt voor het identificeren van de ruggen en dalen die de neerslagafwijkingen in de YRV beïnvloeden via een door de Atlantische Oceaan geïnduceerde atmosferische 'golftrein' door Eurazië. Verdere analyse suggereert dat de Indische Oceaan de regenval in juni over de YRV niet significant beïnvloedde. Echter, als we de regenval van juni en juli samen beschouwen, zowel de Indische Oceaan als de WNA invloeden zijn belangrijk.

Schematische diagrammen van atmosferische circulatiepatronen in verband met de winterkoudegolven. (a) Een normale, milde winter met de relatief vlakke straalstroom. (b) Een koudegolf in China met de verbeterde Siberische hoge en golvende jetstream. (c) Een koudegolf in de Verenigde Staten met de versterkte Noord-Amerikaanse hoge en golvende jetstream. Krediet:Chunzai Wang

Wat betreft de extreem koude golven tijdens de winter van 2020/21, Het team van prof. Wang wijst naar de Siberische Hoge. Een versterking en noordwaartse beweging van de Siberische Hoge dwingt de straalstroom om een ​​golvend patroon te ontwikkelen. Dit verstoort de polaire vortex, waardoor koude polaire lucht naar het zuiden kan binnendringen, waardoor de koudegolven in China en Noord-Amerika ontstaan.

Het ondergemiddelde tyfoonseizoen 2020 wordt geassocieerd met grote verticale windschering (die wordt gedefinieerd als het windverschil tussen de bovenste en onderste troposfeer) en lage luchtvochtigheid in het WNP. Tropische cyclonen vormen en ontwikkelen zich niet in zwaar geschoren en droge omgevingen. Wetenschappers denken dat deze verantwoordelijk zijn voor minder tyfoons in de eerste helft van het tyfoonseizoen 2020.

Deze studie wijst op het belang van interacties tussen drie oceanen en hun invloeden op het noordelijk halfrond. De tropische Stille Oceaan, Indisch, en de Atlantische Oceaan kunnen de anticycloon in het WNP aantasten, zorgen voor vochttransport naar de noordwestkant, daarom toenemende zomerse regenval in China. Dezelfde anticycloon wijzigt ook de atmosferische circulatie en thermodynamische factoren in het WNP, tyfoonactiviteit beïnvloeden. Door de opwarming van de aarde kunnen extreme weersomstandigheden en klimaatgebeurtenissen toenemen. Echter, toekomstige studies zijn nodig om de invloeden van de opwarming van de aarde op een individuele extreme weers- en klimaatgebeurtenis te kwantificeren.