نوسان شبه‌دوسالانه
نوسان شبه‌دوسالانه[۱] (انگلیسی: Quasi-biennial oscillation؛ با سرواژه QBO) یک نوسان شبه‌دوره‌ای باد مداری (زُنّاری)[۲] استوایی میان بادهای شرقی و بادهای غربی در استراتوسفر حاره‌ای است که دورهٔ میانگین آن ۲۸ تا ۲۹ ماه است. رژیم‌های بادی متناوب در بالای استراتوسفر زیرین شکل می‌گیرند و با سرعتی حدود ۱ کیلومتر در ماه به سمت پایین انتشار می‌یابند تا آنکه در تروپوپاز از میان می‌روند. حرکت روبه‌پایین بادهای شرقی معمولاً نامنظم‌تر از بادهای غربی است. دامنهٔ فاز شرقی تقریباً دو برابر دامنهٔ فاز غربی است. در بالای دامنهٔ عمودی QBO بادهای شرقی غالب‌اند، در حالی که در پایین آن، بادهای غربی بیشتر یافت می‌شوند. در تراز ۳۰ میلی‌بار، با توجه به بادهای زُنّاری میانگین ماهانه، قوی‌ترین باد شرقیِ ثبت‌شده ۲۹٫۵۵ متر بر ثانیه در نوامبر ۲۰۰۵ بود، در حالی که قوی‌ترین باد غربیِ ثبت‌شده تنها ۱۵٫۶۲ متر بر ثانیه در ژوئن ۱۹۹۵ بود.
نظریه
در سال ۱۸۸۳، آتشفشان کراکاتوآ به رهگیری دیداری خاکستر آتشفشانی متعاقب آن در استراتوسفر انجامید. این رهگیری دیداری به کشف بادهای شرقی میان ۲۵ تا ۳۰ کیلومتری بالای سطح زمین انجامید. این بادها در آن زمان «بادهای شرقی کراکاتوا» نامیده شدند. در سال ۱۹۰۸، بالن‌های داده‌ای که بالای دریاچه ویکتوریا در آفریقا پرتاب شدند، بادهای غربی را در ترازهای استراتوسفری اتمسفر زمین ثبت کردند. این یافته‌ها در آن زمان تصور می‌شد با یافته‌های سال ۱۸۸۳ در تضاد باشند.[۳] با این حال، مشخص شد بادهایی که بعدها به QBO شهرت یافتند، در دههٔ ۱۹۵۰ توسط پژوهشگران اداره هواشناسی بریتانیا میان حالت غربی و شرقی نوسان می‌کنند.[۴] علت این بادهای QBO مدتی نامشخص باقی ماند. اندازه‌گیری‌های رادیوسوندی نشان دادند که فاز آن، برخلاف بسیاری از دیگر الگوهای گردش استراتوسفری، به چرخه سالانه مربوط نیست. در دههٔ ۱۹۷۰ ریچارد لیندزن و جیمز هولتون دریافتند که این وارونگی دوره‌ای باد، ناشی از امواجی جوّی است که از تروپوسفر حاره‌ای برمی‌خیزند، به سمت بالا حرکت می‌کنند و در استراتوسفر با سرمایش تابشی از میان می‌روند. ماهیت دقیق امواج مسئول این اثر به‌شدت مورد بحث بوده است؛ با این حال، در سال‌های اخیر امواج گرانشی به‌عنوان عامل اصلی شناخته شده‌اند و QBO اکنون در تعداد رو به رشدی از مدل‌های اقلیمی شبیه‌سازی می‌شود.[۵][۶][۷]
اثرها
از اثرهای QBO می‌توان به آمیختگی ازون استراتوسفری با گردش ثانویه ناشی از QBO، تغییر در بارش موسمی، و تأثیر بر گردش استراتوسفری در زمستان نیم‌کرهٔ شمالی (که تا حدی به واسطه تغییر در بسامد گرمایش‌های ناگهانی استراتوسفری است) اشاره کرد. فازهای شرقی QBO اغلب با گرمایش‌های ناگهانی استراتوسفری بیشتر، جریان جت ضعیف‌تر اقیانوس اطلس، و زمستان‌های سرد در شمال اروپا و شرق ایالات متحده همزمان می‌شوند. در مقابل، فازهای غربی QBO اغلب با زمستان‌های ملایم در شرق ایالات متحده و رودباد قوی اقیانوس اطلس همراه با زمستان‌های ملایم و مرطوب در شمال اروپا همزمان می‌شوند.[۸] افزون بر این، نشان داده شده است که QBO بر بسامد توفند در طول فصل‌های توفند در اقیانوس اطلس تأثیر می‌گذارد.[۹] پژوهش‌هایی نیز دربارهٔ رابطهٔ احتمالی میان نوسان جنوبی ال نینو (ENSO) و QBO انجام شده است.[۱۰]
پایش QBO با بالن‌های هواشناسی
دانشگاه آزاد برلین یک مجموعه‌داده از QBO ارائه می‌دهد که شامل مشاهدات رادیوسوندی از جزیرهٔ کانتون، گان (مالدیو)، و سنگاپور است. نموداری که در ادامه می‌آید، QBO را در طول دههٔ ۱۹۸۰ نشان می‌دهد.
پایش‌های اخیر
نخستین انحراف قابل‌توجه مشاهده‌شده از QBO عادی، از زمان کشف آن در اوایل دههٔ ۱۹۵۰، از فوریهٔ ۲۰۱۶ ثبت شد؛ زمانی که گذار به بادهای شرقی با نواری تازه از بادهای غربی که به‌طور غیرمنتظره شکل گرفته بود، دچار اختلال شد. نبود یک چرخهٔ قابل‌اعتماد QBO، پیش‌بینی‌کنندگان را از یک ابزار ارزشمند محروم می‌کند. از آنجا که QBO تأثیر قوی‌ای بر نوسان اقیانوس اطلس شمالی و از این طریق بر آب‌وهوای شمال اروپا دارد، دانشمندان حدس زدند که زمستان پیشِ‌رو ممکن است در آن منطقه گرم‌تر و طوفانی‌تر باشد.[۱۱][۱۲][۱۳]
دانشمندان ناسا در حال بررسی این موضوع بوده‌اند که آیا رویداد فوق‌العاده قوی ال نینوی ۲۰۱۶–۲۰۱۴، تغییر اقلیم، یا عامل دیگری در این میان دخیل بوده است. آن‌ها در تلاش‌اند تعیین کنند که آیا این رویداد بیشتر یک رویداد یک‌بار در یک نسل است یا نشانه‌ای از تغییر اقلیم.[۱۴]
جستارهای وابسته
منابع
- ↑ «دوسالانه» [عمومی] هم‌ارزِ «biennial, biennal (fr.)»؛ منبع: گروه واژه‌گزینی. دفتر اول. فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان. تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی. شابک ۹۶۴-۷۵۳۱-۳۱-۱ (ذیل سرواژهٔ دوسالانه)
{{cite book}}: نگهداری یادکرد:پی‌نوشت (رده) - ↑ «باد زُنّاری» [علوم جَوّ] هم‌ارزِ «zonal wind»؛ منبع: گروه واژه‌گزینی. دفتر سوم. فرهنگ واژه‌های مصوب فرهنگستان. تهران: انتشارات فرهنگستان زبان و ادب فارسی. شابک ۹۶۴-۷۵۳۱-۵۰-۸ (ذیل سرواژهٔ باد زُنّاری)
{{cite book}}: نگهداری یادکرد:پی‌نوشت (رده) - ↑ Rohli, Robert V.; Vega, Anthony J. (2012). Climatology. Jones & Bartlett Publishers. p. 229. ISBN 978-1-4496-5591-4.
- ↑ Graystone, P. (1959). "Meteorological office discussion on tropical meteorology". Met. Mag. 88: 117.
- ↑ Takahashi, M. (1996). "Simulation of the stratospheric Quasi-Biennial Oscillation using a general circulation model". Geophys. Res. Lett. 23 (6): 661–4. Bibcode:1996GeoRL..23..661T. doi:10.1029/95GL03413.
- ↑ Scaife, A. A.; Butchart, N.; Warner, C. D.; Stainforth, D.; Norton, W.; Austin, J. (2000). "Realistic quasi-biennial oscillations in a simulation of the global climate". Geophys. Res. Lett. 27 (21): 3481–4. Bibcode:2000GeoRL..27.3481S. doi:10.1029/2000GL011625. S2CID 129296437.
- ↑ Giorgetta, M.; Manzini, E.; Roeckner, E. (2002). "Forcing of the quasi-biennial oscillation from a broad spectrum of atmospheric waves". Geophys. Res. Lett. 29 (8): 861–4. Bibcode:2002GeoRL..29.1245G. doi:10.1029/2002GL014756. hdl:11858/00-001M-0000-0012-027C-1. S2CID 28289267.
- ↑ Ebdon, R. A. (1975). "The quasi-biennial oscillation and its association with tropospheric circulation patterns". Met. Mag. 104: 282–297.
- ↑ Gray, William M. (1984). "Atlantic Seasonal Hurricane Frequency. Part I: El Nino and 30mb Quasi-Biennial Oscillation Influences". Monthly Weather Review. 112 (9): 1649–1668. Bibcode:1984MWRv..112.1649G. doi:10.1175/1520-0493(1984)112<1649:ashfpi>2.0.co;2.
- ↑ Maruyama, T.; Tsuneoka, Y. (1988). "Anomalously short duration of the easterly wind phase of the QBO at 50hPa in 1987 and its relationship to an El Nino event". Journal of the Meteorological Society of Japan. Series II. 66 (4): 629–634. doi:10.2151/jmsj1965.66.4_629.
- ↑ Mason, Betsy (2016-09-07). "Unprecedented disruption to atmosphere's pacemaker foretells wet winter for Europe". Science. doi:10.1126/science.aah7277. Retrieved 2016-09-09.
- ↑ Newman, P. A.; Coy, L.; Pawson, S.; Lait, L. R. (28 August 2016). "The anomalous change in the QBO in 2015–2016". Geophys. Res. Lett. 43 (16): 8791–7. Bibcode:2016GeoRL..43.8791N. doi:10.1002/2016GL070373. S2CID 132411820.
- ↑ Osprey, Scott M.; Butchart, Neal; Knight, Jeff R.; Scaife, Adam A.; Hamilton, Kevin; Anstey, James A.; Schenzinger, Verena; Zhang, Chunxi (23 September 2016). "An unexpected disruption of the atmospheric quasi-biennial oscillation" (PDF). Science. 353 (6306): 1424–7. Bibcode:2016Sci...353.1424O. doi:10.1126/science.aah4156. hdl:10125/43740. PMID 27608666. S2CID 44671549.
- ↑ Lynch, Patrick (2 September 2016). "A Strange Thing Happened in the Stratosphere".
برای مطالعه بیشتر
- Andrews, David G.; Holton, James R.; Leovy, Conway B. (1987). Middle Atmosphere Dynamics. Academic Press. ISBN 978-0-12-058576-2.
- Baldwin, M. P.; Gray, L. J.; Dunkerton, T. J.; Hamilton, K.; Haynes, P. H.; Randel, W. J.; Holton, J. R.; Alexander, M. J.; Hirota, I.; Horinouchi, T.; Jones, D. B. A. (2001). "The quasi-biennial oscillation". Rev. Geophys. 39 (2): 179–229. Bibcode:2001RvGeo..39..179B. doi:10.1029/1999RG000073. S2CID 16727059.
- تأثیرات منطقهای اقلیم
- دینامیک جوی
- نوسانهای اقلیمی
- هواشناسی حاره‌ای