Jak zmiany klimatu powiększą zdarzenia blokujące pogodę

Zmiany klimatu powiększą zdarzenia blokujące pogodęPłynni dynamicyści odkryli prawo skalowania, matematyczny wzór, który wiąże rozmiar zdarzeń blokujących z szerokością, szerokością i siłą strumienia odrzutowego, z których wszystkie są dobrze zbadane i zmierzone. (Źródło: P. Hassanzadeh / Rice)

„Wydarzenia blokujące” wytworzyły niektóre z najbardziej śmiercionośnych fal upałów w 21st wieku. Badania wskazują, że te zablokowane wysokociśnieniowe systemy pogodowe wzrosną z powodu zmian klimatu.

Atmosferyczne zdarzenia blokujące to układy wysokociśnieniowe o średniej szerokości geograficznej, które pozostają na miejscu przez kilka dni, a nawet tygodni. W zależności od tego, kiedy i gdzie się rozwijają, blokowanie zdarzeń może powodować susze lub ulewy i fale gorąca lub zimne zaklęcia. Blokowanie zdarzeń spowodowało śmiertelne fale upałów we Francji w 2003 i w Rosji w 2010.

Korzystając z danych z dwóch zestawów kompleksowych symulacji modeli klimatycznych, naukowcy stwierdzili, że obszar blokowania zdarzeń na półkuli północnej wzrośnie aż o 17% z powodu antropogeniczne zmiany klimatu.

Czy blokowanie wydarzeń będzie większe?

Pedram Hassanzadeh, adiunkt inżynierii mechanicznej oraz nauk o ziemi, środowisku i planetarnych na Uniwersytecie Rice, wykorzystuje modele obliczeniowe, matematyczne i statystyczne do badania przepływów atmosferycznych związanych z szerokim zakresem problemów, od ekstremalnych zjawisk pogodowych po energię wiatrową.

Mówi, że badacze są coraz bardziej zainteresowani dowiedzeniem się, w jaki sposób zmiany klimatu mogą wpływać na zdarzenia blokujące, ale większość badań skupiła się na tym, czy zdarzenia blokujące będą występować częściej w miarę ocieplania się atmosfery z powodu emisji gazów cieplarnianych.

„W przeszłości badano, czy w wyniku zmian klimatu dochodzi do mniej lub bardziej blokujących wydarzeń”, mówi. „Nikt nie zadał pytania, czy rozmiar tych wydarzeń się zmieni, czy nie.

„Rozmiar jest bardzo ważny, ponieważ zdarzenia blokujące mają większy wpływ, gdy są większe. Na przykład, jeśli system wysokociśnieniowy stanie się większy, dostaniesz większe fale upałów, które wpływają na więcej ludzi, i prawdopodobnie dostaniesz silniejsze fale upałów ”.

„Elegancko prosty wynik”

Ebrahim Nabizadeh, absolwent inżynierii mechanicznej w Brown School of Engineering w Rice, postanowił odpowiedzieć na to pytanie dwa lata temu. Stosując podejście do modelowania hierarchicznego, zaczął od eksperymentów na modelu turbulencji atmosferycznych, który jest znacznie prostszy niż prawdziwa atmosfera.

Prosty model, który uchwycił podstawową dynamikę blokowania zdarzeń, pozwolił Nabizadehowi przeprowadzić wiele eksploracji. Wprowadzając niewielkie zmiany w jednym lub drugim parametrze, przeprowadził tysiące symulacji. Następnie zastosował potężną technikę analizy wymiarowej zwaną twierdzeniem Buckingham-Pi, która jest często wykorzystywana w projektowaniu dużych i złożonych systemów inżynieryjnych, które obejmują przepływy płynów, do analizy danych.

Celem było znalezienie prawa skalowania, matematycznego wzoru opisującego wielkość zdarzenia blokującego przy użyciu zmiennych, które badacze klimatu już badają i rozumieją. Nabizadeh zaczął od praw skalowania, które zostały opracowane w celu przewidywania wielkości codziennych wzorców pogodowych, ale stwierdził, że żadna ze zmiennych nie przewidywała zdarzeń blokujących.

Jego wytrwałość ostatecznie się opłaciła prostą formułą, która łączy obszar blokowania zdarzeń z szerokością, szerokością i siłą strumień odrzutowy, z których wszystkie są dobrze zbadane i zmierzone.

„Niedawno przemówiłem na ten temat, a jeden z ludzi podszedł później i powiedział:„ To magiczne, że te moce się sumują i nagle otrzymujesz właściwą odpowiedź ”. Ale Ebrahim potrzebował dużo pracy, aby uzyskać ten elegancki, prosty wynik ”- mówi.

Wpatrując się w liczby

W pewnym momencie Nabizadeh przeanalizował dane z wielu symulacji i stworzył porównanie, które obejmowało strona po stronie rycin, a Hassanzadeh twierdzi, że odkrycie prawa skalowania było zachęcane przez nieoczekiwane źródło: linię w biurze prawa jazdy.

Hassanzadeh i Nabizadeh dostali swoje licencje w odstępie około tygodnia i mieli wystarczająco dużo czasu na przestudiowanie wyników podczas oczekiwania. „Musisz usiąść i nie masz nic do roboty”, mówi Hassanzadeh. „Po wielu godzinach wpatrywania się w te liczby zdaliśmy sobie sprawę, że to właściwe skalowanie”.

Porównali również wyniki prostego modelu z danymi wyjściowymi coraz bardziej złożonych modeli pogody i klimatu na Ziemi. Nabizadeh mówi, że prawo skalowania przewidywało zmiany wielkości przyszłych zdarzeń blokowania zimy w kompleksowych symulacjach modelu klimatu z niezwykłą dokładnością.

„Działa lepiej na imprezach zimowych niż letnich z powodów, których jeszcze nie rozumiemy”, mówi Nabizadeh. „Nasze wyniki sugerują, że przyszłe badania powinny koncentrować się na lepszym zrozumieniu bloków letnich, a także na tym, w jaki sposób większe zdarzenia blokujące mogą wpływać na rozmiar, wielkość i trwałość ekstremalnych zjawisk pogodowych, takich jak fale upałów”.

Dodatkowi współautorzy pochodzą z Lawrence Berkeley National Laboratory oraz University of California, Davis i Colorado State University.

Wsparcie badań pochodziło z NASA, National Research Academy 'Gulf Research Program, Department of Energy i National Science Foundation. Wspierany przez NSF projekt XSEDE i Rice's Center for Research Computing we współpracy z Rice's Ken Kennedy Institute for Information Technology zapewniły zasoby obliczeniowe.

Oryginalne studium

Powiązane książki

Burze moich wnuków: prawda o nadchodzącej katastrofie klimatycznej i nasza ostatnia szansa na uratowanie ludzkości

autor: James Hansen
1608195023Dr James Hansen, wiodący klimatolog na świecie, pokazuje, że dokładnie wbrew wrażeniom, jakie odniosła opinia publiczna, nauka o zmianach klimatu stała się jeszcze jaśniejsza i ostrzejsza od czasu wydania twardej okładki. W Burze Moich Wnuków, Hansen po raz pierwszy wypowiada się z pełną prawdą o globalnym ociepleniu: planeta pędzi jeszcze szybciej niż wcześniej uznawano w klimatycznym punkcie bez powrotu. Wyjaśniając naukę o zmianach klimatu, Hansen przedstawia druzgocący, ale zbyt realistyczny obraz tego, co wydarzy się w życiu naszych dzieci i wnuków, jeśli podążymy wyznaczonym kierunkiem. Ale jest również optymistą, pokazując, że wciąż jest czas na podjęcie pilnych, zdecydowanych działań, które są potrzebne - ledwo.  Dostępne na Amazon

Ekstremalna pogoda i klimat

C. C. Donald Ahrens, Perry J. Samson
0495118575
Extreme Weather & Climate to wyjątkowe rozwiązanie podręcznikowe dla szybko rozwijającego się rynku kursów przyrodniczych innych niż kierunki specjalizujących się w ekstremalnych warunkach pogodowych. Dzięki solidnemu podstawowemu omówieniu nauk meteorologicznych, Extreme Weather & Climate przedstawia przyczyny i skutki ekstremalnych zjawisk i warunków pogodowych. Studenci uczą się meteorologii w kontekście ważnych i często znanych zdarzeń pogodowych, takich jak huragan Katrina, i badają, jak prognozowane zmiany klimatu mogą wpływać na częstotliwość i / lub intensywność przyszłych ekstremalnych zdarzeń pogodowych. Ekscytujący wachlarz zdjęć i ilustracji przedstawia intensywność pogody i jej czasami niszczący wpływ na każdy rozdział. Ta książka, napisana przez szanowany i wyjątkowy zespół autorów, łączy w sobie informacje zawarte w wiodących na rynku tekstach Don Ahrensa ze spostrzeżeniami i wsparciem technologicznym wniesionym przez współautora Perry'ego Samsona. Profesor Samson opracował kurs ekstremalnych warunków pogodowych na Uniwersytecie Michigan, który jest najszybciej rozwijającym się kursem naukowym na uniwersytecie. Dostępne na Amazon

Powodzie w zmieniającym się klimacie: ekstremalne opady

autor: Ramesh SV Teegavarapu

9781108446747Pomiar, analiza i modelowanie ekstremalnych opadów atmosferycznych związanych z powodziami ma zasadnicze znaczenie dla zrozumienia zmieniającego się wpływu klimatu i zmienności. Ta książka zawiera metody oceny trendów w tych wydarzeniach i ich skutków. Stanowi również podstawę do opracowania procedur i wytycznych dla inżynierii hydrologicznej dostosowującej się do klimatu. Naukowcy akademiccy w dziedzinie hydrologii, zmian klimatu, meteorologii, polityki ochrony środowiska i oceny ryzyka oraz specjaliści i decydenci pracujący w zakresie ograniczania zagrożeń, inżynierii zasobów wodnych i adaptacji klimatu uznają to za nieocenione źródło. Dostępne na Amazon

Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.

 

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

śledź InnerSelf na

facebook iconikona twittericon youtubeikona instagramikona kuflaikona rss

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

NAJNOWSZE FILMY

Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
Rozpoczęła się wielka migracja klimatyczna
by Super Użytkownik
Kryzys klimatyczny zmusza tysiące ludzi na całym świecie do ucieczki, ponieważ ich domy stają się coraz bardziej niezdatne do zamieszkania.
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
Ostatnia epoka lodowcowa mówi nam, dlaczego musimy dbać o zmianę temperatury o 2 ℃
by Alan N Williams i in
W najnowszym raporcie Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu (IPCC) stwierdzono, że bez znaczącego spadku…
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
Ziemia nadawała się do zamieszkania przez miliardy lat - dokładnie, jakie szczęście nam się poszczęściło?
by Toby'ego Tyrrella
Stworzenie Homo sapiens zajęło ewolucji 3-4 miliardy lat. Gdyby klimat zawiódł tylko raz w tym…
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
Jak tworzenie map pogody sprzed 12,000 XNUMX lat może pomóc przewidzieć przyszłe zmiany klimatu
by Brice Rea , , , , , , , , , ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,, ,
Koniec ostatniej epoki lodowcowej, około 12,000 XNUMX lat temu, charakteryzował się końcową fazą zimna zwaną młodszymi dryasami.…
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
Morze Kaspijskie spadnie w tym stuleciu o 9 metrów lub więcej
by Frank Wesselingh i Matteo Lattuada
Wyobraź sobie, że jesteś na wybrzeżu i spoglądasz na morze. Przed tobą 100 metrów jałowego piasku, który wygląda jak…
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
Wenus była kiedyś bardziej podobna do Ziemi, ale zmiany klimatu sprawiły, że nie nadawała się do zamieszkania
by Richard Ernst
O zmianach klimatu możemy się wiele nauczyć od Wenus, naszej siostrzanej planety. Wenus ma obecnie temperaturę powierzchni…
Pięć niewiary klimatycznych: przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej
Pięć niewiary klimatycznych: szybki kurs dezinformacji klimatycznej
by John Cook
Ten film to przyspieszony kurs dezinformacji klimatycznej, podsumowujący kluczowe argumenty użyte do poddania w wątpliwość rzeczywistości…
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
Arktyka nie była tak ciepła od 3 milionów lat, co oznacza duże zmiany dla planety
by Julie Brigham-Grette i Steve Petsch
Każdego roku pokrywa lodu morskiego w Oceanie Arktycznym kurczy się do najniższego poziomu w połowie września. W tym roku mierzy zaledwie 1.44…

NAJNOWSZE ARTYKUŁY

zielona energia2 3
Cztery możliwości zielonego wodoru dla Środkowego Zachodu
by Chrześcijański Tae
Aby zapobiec kryzysowi klimatycznemu, Środkowy Zachód, podobnie jak reszta kraju, będzie musiał całkowicie zdekarbonizować swoją gospodarkę do…
ug83qrfw
Główna bariera w odpowiedzi na zapotrzebowanie musi się skończyć
by John Moore, Na Ziemi
Jeśli federalne organy regulacyjne postąpią właściwie, odbiorcy energii elektrycznej na Środkowym Zachodzie mogą wkrótce zacząć zarabiać, podczas gdy…
drzewa do sadzenia dla klimatu2
Posadź te drzewa, aby poprawić życie w mieście
by Mike Williams-Rice
Nowe badanie ustala, że ​​żywe dęby i amerykańskie jawory są mistrzami wśród 17 „superdrzew”, które pomogą uczynić miasta…
dno morza północnego
Dlaczego musimy zrozumieć geologię dna morskiego, aby wykorzystać wiatry?
by Natasha Barlow, profesor nadzwyczajny czwartorzędowej zmiany środowiska, Uniwersytet w Leeds
Dla każdego kraju obdarzonego łatwym dostępem do płytkiego i wietrznego Morza Północnego, morski wiatr będzie kluczem do spełnienia sieci…
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
3 lekcje pożarów dla miast leśnych, gdy Dixie Fire niszczy historyczne Greenville w Kalifornii
by Bart Johnson, profesor architektury krajobrazu, University of Oregon
Pożar płonący w gorącym, suchym górskim lesie przetoczył się przez miasto Gold Rush w Greenville w Kalifornii, 4 sierpnia…
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
Chiny mogą osiągnąć cele energetyczne i klimatyczne, ograniczając energetykę węglową
by Alvin Lin
Na kwietniowym Szczycie Klimatycznym przywódców Xi Jinping obiecał, że Chiny będą „ściśle kontrolować energetykę węglową…
Niebieska woda otoczona martwą białą trawą
Mapa śledzi 30 lat ekstremalnego topnienia śniegu w USA
by Mikayla Mace-Arizona
Nowa mapa ekstremalnych zjawisk topnienia śniegu w ciągu ostatnich 30 lat wyjaśnia procesy, które prowadzą do szybkiego topnienia.
Samolot zrzuca czerwony środek ogniochronny na pożar lasu, gdy strażacy zaparkowani wzdłuż drogi patrzą w pomarańczowe niebo
Model przewiduje 10-letni wybuch pożaru, a następnie stopniowy spadek
by Hannah Hickey-U. Waszyngton
Spojrzenie na długoterminową przyszłość pożarów przewiduje początkowy, mniej więcej dekadowy wybuch aktywności pożarów…

 Otrzymuj najnowsze wiadomości e-mail

Tygodnik Codzienna inspiracja

Nowe postawy - nowe możliwości

InnerSelf.comClimateImpactNews.com | InnerPower.net
MightyNatural.com | WholisticPolitics.pl | Rynek wewnętrzny
Copyright © 1985 - Publikacje wewnętrzne 2021. Wszelkie prawa zastrzeżone.