A folyadékdinamikusok olyan méretezési törvényt találtak, amely matematikai képletet tartalmaz, amely a blokkoló események méretét a sugárfolyam szélességéhez, szélességéhez és erősségéhez kapcsolja, amelyek mindegyike jól megvizsgált és mérve volt. (Hitel: P. Hassanzadeh / Rice)
A „blokkoló események” az 21. Század leghalálosabb hőhullámait eredményezték. Ezek az elakadott magas nyomású időjárási rendszerek az éghajlatváltozás miatt növekedni fognak, találják a kutatások.
A légköri blokkolási események középső szélességű, nagynyomású rendszerek, amelyek napokon vagy akár heteken is helyben maradnak. Attól függően, hogy mikor és hol alakul ki, az események blokkolása aszályt vagy zuhanást okozhat és hőhullámok vagy hideg varázslatok. Az események blokkolása halálos hőhullámokat okozott Franciaországban az 2003-ban és Oroszországban a 2010-ban.
Az átfogó klímamodell-szimulációk két halmazának felhasználásával a kutatók úgy találják, hogy az északi féltekén a blokkoló események területe akár 17% -kal növekszik a antropogén klímaváltozás.
A blokkoló események nagyobbá válnak?
Pedram Hassanzadeh, a Rice Egyetem gépészmérnöki, föld-, környezet- és bolygótudományi adjunktusa számítási, matematikai és statisztikai modelleket használ a légköri áramlások tanulmányozására, a különféle problémák széles skálájához kapcsolódóan, a szélsőséges időjárási eseményektől a szélenergiaig.
Szerinte a kutatók egyre inkább érdeklődnek az éghajlatváltozás befolyásoló tényezőinek befolyásolása iránt, ám a legtöbb tanulmány arra összpontosított, hogy a blokkoló események gyakoribbá válnak-e, amikor a légkör melegszik az üvegházhatású gázok kibocsátása miatt.
"A múltbeli tanulmányok arra irányultak, hogy az éghajlatváltozás miatt többé-kevésbé blokkolják-e az eseményeket" - mondja. „A senki által fel nem tett kérdés az, hogy ezen események mérete megváltozik-e vagy sem.
„És a méret nagyon fontos, mivel a blokkoló események nagyobb hatással vannak. Például, ha a nagynyomású rendszer nagyobb lesz, akkor nagyobb hőhullámok lesznek, amelyek több embert érintnek, és valószínűleg erősebb hőhullámok lesznek. ”
„Elegánsan egyszerű eredmény”
Ebrahim Nabizadeh, a Rice Brown Műszaki Iskola gépészmérnöki végzős hallgatója két évvel ezelőtt válaszolt a kérdésre. Hierarchikus modellezési megközelítést alkalmazva a légköri turbulencia modelljének kísérleteivel kezdte, amely sokkal egyszerűbb, mint a valódi légkör.
Az egyszerű modell, amely megragadja az események blokkolásának alapvető dinamikáját, lehetővé tette Nabizadeh számára, hogy nagyszámú feltárást végezzen. Az egyik vagy másik paraméter enyhe megváltoztatásával ezer szimulációt futtatott. Ezután a Buckingham-Pi tételnek nevezett, nagyméretű elemzési technikát használt, amelyet gyakran használnak nagy és összetett mérnöki rendszerek tervezésére, amelyek folyadékáramokkal járnak, az adatok elemzéséhez.
A cél egy skálázási törvény, egy matematikai képlet meghatározása volt, amely leírja a blokkoló esemény méretét olyan változók felhasználásával, amelyeket az éghajlati tudósok már vizsgálnak és megértenek. Nabizadeh olyan skálázási törvényekkel kezdte, amelyeket arra fejlesztettek ki, hogy megjósolják a napi időjárási viszonyok méretét, ám azt találta, hogy egyik változó sem volt előrejelző az események blokkolására.
Tartósága végül kifizetődött egy egyszerű képlettel, amely a blokkoló események területét összekapcsolja a jet stream, amelyek mindegyikét jól tanulmányozták és mérték.
"Nemrég beszéltünk erről, és az egyik ember feljött, és azt mondta:" Ez varázslatos, hogy ezek a hatalmak összeadódnak, és hirtelen megkapja a helyes választ. " De Ebrahim sok munkát igényelt, hogy elérje ezt az elegánsan egyszerű eredményt ”- mondja.
A számokat bámulta
Egy ponton Nabizadeh sok szimuláció adatait elemezte, és összehasonlítást készített, amely oldalszámokonként oldalt tartalmaz, és Hassanzadeh szerint a méretezési törvény felfedezését valószínűtlen forrás ösztönözte: a vezetői engedély irodájában található vonal.
Hassanzadeh és Nabizadeh körülbelül egy hetes különbséggel szerezték meg az engedélyüket, és sok várakozási időük volt az eredmények tanulmányozására, amíg várták. "Ülnie kell, és nincs mit csinálnia" - mondja Hassanzadeh. "Tehát miután órákig meredt ezekre a számokra, rájöttünk, hogy ez a helyes méretezés."
Összehasonlították az egyszerű modell eredményeit a Föld időjárásának és éghajlatának egyre összetettebb modelljeivel is. Nabizadeh szerint a méretezési törvény előrejelzi a jövőbeli téli blokkoló események méretének változásait átfogó éghajlati modell-szimulációkban, figyelemreméltó pontossággal.
"A téli eseményeknél jobban teljesít, mint a nyári rendezvények olyan okok miatt, amelyeket még nem értünk" - mondja Nabizadeh. "Eredményeink szerint a jövőbeli tanulmányoknak a nyári blokkok jobb megértésére kell koncentrálniuk, és arra is, hogy a nagyobb blokkoló események hogyan befolyásolhatják a szélsőséges időjárási események, például a hőhullámok méretét, nagyságát és tartósságát."
További társszerzők a Lawrence Berkeley Nemzeti Laboratóriumtól, valamint a Kaliforniai Egyetemen, Davisben és a Colorado Állami Egyetemen vannak.
A kutatás támogatását a NASA, a Nemzeti Akadémiák Öböl Kutatási Programja, az Energiaügyi Minisztérium és a Nemzeti Tudományos Alapítvány nyújtotta. Az NSF által támogatott XSEDE projekt és a Rice Kutatási Számítástechnikai Központja a Rice Ken Kennedy Informatikai Intézettel együttműködésben számítástechnikai erőforrásokat biztosított.
Kapcsolódó könyvek
Unokáim viharjai: Az igazság a közelgő éghajlati katasztrófáról és az emberiség megmentésének utolsó esélye
írta James Hansen
Dr. James Hansen, a világ vezető klimatológusa azt mutatja, hogy pontosan a közvélemény benyomása ellenére az éghajlatváltozás tudománya még világosabbá és élesebbé vált a kemény borító kiadása óta. Ban ben Unokáim viharai, Hansen először mondja ki a globális felmelegedés teljes igazságát: A bolygó még gyorsabban sérül, mint azt korábban elismerték, és az éghajlati ponthoz nem tér vissza. Az éghajlatváltozás tudományának elmagyarázásával Hansen pusztító, de túlságosan realisztikus képet készít arról, hogy mi fog történni gyermekeink és unokáink életében, ha követjük a folyamatot. De ő is optimista, megmutatva, hogy van még idő megtenni a sürgős és határozott intézkedéseket, amelyekre alig van szükség. Elérhető az Amazonon
Extrém időjárás és éghajlat
írta: C. Donald Ahrens, Perry J. Samson
Az Extreme Weather & Climate egy egyedülálló tankönyv-megoldás a nem szakos, nem szélsõséges természettudományos tanfolyamok gyorsan növekvõ piacához, amely az extrém idõjárásra összpontosít. A meteorológia tudományának alapos lefedettségével az Extreme Weather & Climate bemutatja a szélsőséges időjárási események és körülmények okait és hatásait. A hallgatók a meteorológia tudományát olyan fontos és gyakran ismert időjárási események kapcsán tanulják meg, mint a Katrina hurrikán, és feltárják, hogy az előrejelzett éghajlati változások hogyan befolyásolhatják a jövőbeli szélsőséges időjárási események gyakoriságát és / vagy intenzitását. Izgalmas fotó- és illusztrációs sor minden fejezetbe hozza az időjárás intenzitását és néha pusztító hatását. Egy elismert és egyedülálló szerzői csapat írta, ez a könyv ötvözi a Don Ahrens piacvezető szövegekben megtalálható lefedettséget Perry Samson társszerző közreműködésével. Samson professzor kifejlesztett egy extrém időjárás tanfolyamot a Michigani Egyetemen, amely a leggyorsabban növekvő természettudományi tanfolyam az egyetemen. Elérhető az Amazonon
Árvíz a változó éghajlaton: Extrém csapadék
írta: Ramesh SV Teegavarapu
Az áradásokhoz kapcsolódó szélsőséges csapadékmennyiségek mérése, elemzése és modellezése elengedhetetlen a változó éghajlati hatások és a változékonyság megértéséhez. Ez a könyv módszereket kínál ezen események tendenciáinak és hatásainak értékelésére. Alapot ad továbbá az éghajlathoz alkalmazkodó hidrológiai mérnöki eljárások és iránymutatások kidolgozásához. A hidrológia, az éghajlatváltozás, a meteorológia, a környezetvédelmi politika és a kockázatértékelés területén folyó tudományos kutatók, valamint a veszélycsökkentés, a vízkészlet-tervezés és az éghajlatváltozáshoz való alkalmazkodás területén dolgozó szakemberek és politikai döntéshozók felbecsülhetetlen értékű forrást találnak. Elérhető az Amazonon
A kiadótól:
Az Amazon vásárlásai fedezik az Ön költségeit InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, és a ClimateImpactNews.com ingyenesen és hirdető nélkül, amely nyomon követi az Ön böngészési szokásait. Még akkor is, ha rákattint egy linkre, de nem vásárolja meg ezeket a kiválasztott termékeket, bármi más, amit ugyanazon az Amazon látogatáskor vásárolt meg, kis jutalékot fizet nekünk. Nincsenek többletköltségek, ezért kérjük, járuljon hozzá az erőfeszítéshez. Te is használja ezt a linket bármikor felhasználhatja az Amazon-ra, így segítheti erőfeszítéseink támogatását.
