Forskerholdet er det første til at observere nye ækvatoriale vindmønstre i Antarktis

Et CIRES-ledet hold har afsløret en kritisk forbindelse mellem vind ved Jordens ækvator og atmosfæriske bølger 6, 000 miles væk ved Sydpolen. Holdet har fundet, for første gang, bevis for en kvasi-biennial oscillation (QBO) - et atmosfærisk cirkulationsmønster, der stammer fra ækvator - ved McMurdo, Antarktis.

Opdagelsen fremhæver, hvordan vinde i de dybe troper påvirker den fjerne Sydpol, især den polære hvirvel, som kan udløse udbrud af koldt vejr mønstre på mellembreddegrader. Forskere vil være i stand til at bruge denne information til bedre at forstå planetens vejr- og klimamønstre og give mere nøjagtige atmosfæriske modeller, siger forfatterne.

"Vi har nu set, hvordan dette atmosfæriske mønster forplanter sig fra ækvator hele vejen til de høje breddegrader i Antarktis, viser, hvordan disse fjerntliggende regioner kan forbindes på måder, vi ikke kendte til før, " sagde Zimu Li, en tidligere CIRES forskningsassistent, der udførte dette arbejde ved University of Colorado Boulder, og hovedforfatter af undersøgelsen ude i dag i Journal of Geophysical Research:Atmosfærer .

"Dette kan forbedre vores forståelse af, hvordan storstilet atmosfærisk cirkulation fungerer, og hvordan mønstre i ét område af verden kan bølge over hele kloden, " sagde Xinzhao Chu, CIRES-stipendiat, professor i Ann &H.J. Smead Department of Aerospace Engineering Sciences ved University of Colorado Boulder, og tilsvarende forfatter på det nye værk.

Hvert andet år eller deromkring, QBO får stratosfæriske vinde ved Jordens ækvator til at skifte retning, vekslende mellem østlig og vestlig. Lynn Harvey, en forsker ved CU's Laboratory for Atmospheric and Space Physics (LASP) og en medforfatter på undersøgelsen, hjalp holdet med at studere polarhvirvlerne, de massive hvirvler af kold luft, der spiraler over hver af Jordens poler. Undersøgelsen rapporterer, at den antarktiske hvirvel udvider sig i løbet af QBO's østlige fase og trækker sig sammen i den vestlige fase. Holdet har mistanke om, at når QBO ændrer den polære hvirveladfærd, at, på tur, påvirker adfærden af ​​atmosfæriske bølger kaldet tyngdekraftsbølger, som rejser på tværs af forskellige lag af atmosfæren. De identificerede specifikke former for ændringer i disse tyngdekraftsbølger:Bølgerne er stærkere i den østlige periode af QBO'en og svagere, når QBO'en er vestlig.

I de sidste ni år, medlemmer af Chus lidar-team har tilbragt lange sæsoner på McMurdo Station, Antarktis, trodser 24-timers mørke og kolde temperaturer for at betjene tilpassede lasere og måle mønstre i Jordens atmosfære. Disse langtidsmålinger, sammen med 21 års NASA MERRA-2 atmosfæriske rekorder, var kritiske over for de nye resultater. Hver QBO-cyklus tager år at gennemføre, så langsigtede datastrømme er den eneste måde at identificere interårlige forbindelser og mønstre på.

"Atmosfæriske forskere kan bruge denne information til at forbedre deres modeller - før dette vidste ingen rigtig, hvordan QBO påvirker tyngdekraftsbølger i dette polare område, " sagde Xian Lu, forsker ved Clemson University og medforfatter på undersøgelsen. "Forskere kan bruge disse oplysninger til bedre at modellere og forudsige klimaet, inklusive variationen af ​​atmosfære og rum og langsigtede forandringer."