Hvorfor flere skyer kan betyde mindre regn i Australien

På en given dag i Australien, afhængigt af hvor du er, du kigger måske op og håber på, at disse regnskyer kan dukke op på himlen, eller ønsker dem væk.

Men hvad du måske ikke er klar over, er skyerne, du kigger på, kunne være en del af et ret fantastisk vejrfænomen.

Northwest Cloudband er en enorm sky, der strækker sig fra det østlige Indiske Ocean til Australiens sydkyst og kan forårsage udbredt nedbør i hele landet.

Den er tusinder af kilometer lang, strækker sig fra det tropiske Australien til Tasmanien.

Lignende systemer forekommer rundt om i verden, og de går under forskellige navne:tropiske indtrængen, tropisk-ekstratropiske skybånd og tropiske fjer. Men navnene antyder alle den samme idé - troperne trænger sig på de højere breddegrader og bringer en masse vand med sig.

Vores nye undersøgelse viser, at ekstrem nedbør om vinteren er fire gange mere sandsynligt i Victoria under et Northwest Cloudband -arrangement og op til tolv gange mere sandsynligt i det nordvestlige Australien.

Og disse begivenheder bliver mere almindelige.

Hvorfor dannes skybånd?

Det østlige Indiske Ocean er det nordvestlige Cloudband planteskole.

Disse gigantiske skyer begynder livet, da vand fordamper fra den varme overflade i Det Indiske Ocean.

Denne fordampning forstærkes, når havoverfladetemperaturerne (SST'er) er varmere i det nordøstlige Indiske Ocean og køligere i det sydøstlige Indiske Ocean, fordi denne temperaturforskel gør luften over havet ustabil.

Vanddampen stiger gennem den ustabile atmosfære og danner skyer. Men for at komme til det sydøstlige Australien, uden at regne alt vandet ud over ørkenen, skyerne har brug for en hurtig tur.

Og det er her ekstratropikken kommer ind.

Ekstratropikken er typisk defineret som mellem 30 og 60 grader breddegrad, og det er i denne zone, at vejret domineres af høj- og lavtrykssystemer.

Et land med tørke og oversvømmelse af regn

Det sydlige Australien er tilbøjeligt til disse tropiske besøgende, når der er højtrykssystemer i det sydvestlige Australien og Queensland, da dette opretter den ideelle luftstrøm til Northwest Cloudbands.

Den sydvestlige høj skubber kold luft fra det sydlige ocean mod nordvestlige Australien, mens den nordøstlige høj trækker varm og våd luft fra Koralhavet mod midten af ​​Australien.

Når den varme nordøstlige luft møder den kolde sydvestlige luft, de støder sammen og skaber en enorm zone med ustabil stigende luft - perfekt til dannelse af skyer.

Den fugtige luft og sky, der begyndte over Det Indiske Ocean, krydser derefter hele vores kontinent via denne zone af ustabilitet.

Hvordan ved vi, at nordvestlige skybånd forekommer oftere?

Forskere var især interesserede i Northwest Cloudbands i 1980'erne og 1990'erne.

Satellittiden kan være begyndt i slutningen af ​​1970'erne med lanceringen af ​​de første geostationære satellitter, men de begyndte først at blive brugt til at observere vejret - så forskere havde virkelig kun adgang til et par års nyttige data.

I disse tidlige undersøgelser, forskere identificerede manuelt Northwest Cloudbands ved at se på kornete infrarøde satellitbilleder af skyer over Australien.

Men i det 21. århundrede, interessen for det nordvestlige skybånd aftog.

I 2016, mens han undersøgte årsagerne til viktoriansk skiftende nedbør med professor Ian Simmonds og dr. Claire Vincent, vi indså, at en del af puslespillet manglede.

Vi vidste, at Northwest Cloudbands forårsagede nedbør i Victoria, men da vi kun havde nordvestlige skybåndsrekorder fra 80'erne og 90'erne, vi kunne ikke fortælle, om de seneste ændringer i victoriansk nedbør havde noget forhold til Northwest Cloudbands.

Den enkle løsning var at oprette vores egen opdaterede rekord ved hjælp af kollega School of Earth Sciences akademiker Dr. Andrew King, miljøministeriet, Jord, Vand og planlægning Victoria og Australian Research Council Center of Excellence for Climate Extremes.

Resultatet var en algoritme, der identificerer nordvestlige skybånd over Australien fra satellitobservationer af skyer.

I stedet for manuelt at søge cirka 14, 000 billeder, algoritmen ser på skyen over Australien fra øjebliksbilleder taget hver tredje time og tester formen, Beliggenhed, kontinuitet og størrelse af skyen for at fastslå, om der er et nordvestlig skybånd.

Vores forskning producerede en rekord over nordvestlige skybånd fra 1984 til 2016; den længste observationsrekord for australske nordvestlige skybånd. Men det stopper ikke der, efterhånden som nye satellitdata bliver tilgængelige, vi opdaterer konstant rekorden.

Vigtigere, denne 33-årige rekord betyder, at vi nu kan observere langsigtede tendenser. Og vi fandt, at Northwest Cloudbands forekommer oftere i Australien med en hastighed på cirka en ekstra dag om året.

Faktisk, de er næsten fordoblet i frekvens, og vi ved ikke rigtigt hvorfor.

Der er en række mulige forklaringer, der alle kræver yderligere forskning:klimaforandringer, udvidelsen af ​​det tropiske cirkulationssystem kendt som Hadley -cellen, aerosoler og øgede højtrykssystemer i det sydvestlige vestlige Australien.

Hvad er virkningen af ​​flere skybånd?

I betragtning af den fortsatte bekymring over virkningen af ​​tørke i Australien, det ville være rart at antage, at en stigning i hyppigheden af ​​disse skybånd ville bringe mere regn.

Men faktisk, det omvendte kan være sandt.

Vi fandt ud af, at mens Northwest Cloudband øger nedbøren over nordvest, det centrale og sydlige Australien (blå regioner i nedbørskort), det er faktisk forbundet med et dagligt nedbørsmængde (brune regioner på nedbørskort) i det østlige og sydvestlige Australien.

Det betyder at, kontraintuitivt, flere skybånd kan føre til mindre nedbør i visse dele af Australien.

Faktisk, vi forsøger nu at forstå, om den seneste tørke i New South Wales og Queensland har nogen forbindelse til år med over gennemsnittet Northwest Cloudbands.

Vi begynder at lære om virkningerne af skybånd, hvilket især er vigtigt for at forstå Australiens nedbørstendenser i det fremtidige klima.