دو موج گرمایش استراتوسفر طی 2 هفته آینده ...

---

تحلیل های انجام شده بر روی الگوی لایه استراتوسفر، ظهور دو موج گرمایش را طی دو هفته آینده نشان می دهد که می تواند پیامدهایی را بر روی اوضاع آب و هوایی نیمکره شمالی برای اواخر بهمن تا اوایل اسفند و حتی الگوی آب و هوای بهار 1399 در پی داشته باشد.

ورتکس قطبی معمولاً در نیمه اول دیماه به اوج قدرت خود می رسد. اما هرچه ما بیشتر بسمت دیماه و بهمن می رویم، تاوه قطبی به آرامی قدرت خود را از دست می دهد، زیرا زاویه تابش خورشید بر روی سرزمین های نیمکره شمالی در حال افزایش که موجب گرم شدن جوی بالای مناطق قطبی می گردد. این بدان معنی است که ورتکس قطبی قادر به دفاع در برابر استرس های وارده در آینده نیست که بسبب دو موج گرمایشی صورت خواهد گرفت.

انیمیشن زیر پیش بینی تاوه قطبی استراتوسفری در سطح 10 هکتوپاسکال (ارتفاع 30 کیلومتری) را نشان می دهد که می توانیم گسترش یک فاز جدید دو موج  گرمایش  را در آن مشاهده کنیم: 

پیش بینی برونداد 16 روزه مدل GFS قدرتمندی جت شب قطبی را نشان می دهد که به مرور زمان روند تضعیف را در پیش می گیرد.  در حال حاضر، سرعت باد در هسته آن حدود 50 متر در ثانیه است که یک ورتکس قطبی قوی محسوب می شود. معیار اندازه گیری سرعت جریان جت قطبی استراتوسفر در سطح 10 هکتوپاسکال (ارتفاع 28-30 کیلومتر) در 60 درجه عرض شمالی (در امتداد دایره قطبی) است که در نمودار ذیل مشاهده می کنیم. روند کاهش آهسته در قدرت تاوه قطبی برای اواخر ژانویه معمول است، زیرا  به دلیل شروع افزایش زاویه تابش خورشید در مناطق قطبی، سطوح بالای جو به آرامی شروع به گرمایش مجدد می کند. تاوه قطبی در هنگام سرد بودن سطوح بالایی قویتر ست، زیرا اختلاف دما با عرض های جغرافیایی پایین، جریان جت استراتوسفر قوی را ایجاد می کند. با شروع مجدد گرمایش تراز فوقانی بر روی نواحی قطبی، اختلاف دما شروع به کاهش گذارده و قدرت تاوه قطبی با گذشت زمان کاهش می یابد. 

پیش بینی های بلند مدت، ادامه روند کاهش قدرت جت استراتوسفری را نشان می دهد، حتی مولفه هایی از مدل  مقادیر منفی (جت استریم معکوس) را نشان می دهند که احتمالاً به معنای پایان ورتکس قطبی زمستان امسال است:

در خروجی مدل های NASA / GEOS تجزیه و تحلیل مربوط به تغییر و تحولات سرعت باد مداری (جت استریم) و دما لایه استراتوسفر طی سال جاری و میانگین بلند مدت را نشان می دهد. ما می توانیم اوج قدرت ورتکس قطبی را دست کم برای 40 سال اخیر در ماه دسامبر و اوایل ژانویه مشاهده کنیم. اوج قدرت تاوه معمولاً با بیشترین سرعت جریان جت استراتوسفر (باد مداری) و کمترین دما در هسته ورتکس منطبق است. همچنین می توانیم حداکثر و حداقل مقادیر ثبت شده در 40 سال گذشته را به خوبی ببینیم. اما با توجه به چشم اندازها، تاوه قطبی سرانجام رو به تضعیف خواهد بود، که این گرمایش پیشرو می تواند این روند تضعیف تاوه را سرعت ببخشد. این تحولات دست کم  به صورت جزئی  اما قابل مشاهده می تواند طی اواخر دوره تغییراتی را در  گردش جو لایه تروپوسفر بوجود آورد.

در حال حاضر ، تاوه از نظر ظاهری متقارن، دارای هسته نسبتاً سرد و یک میدان بادی گسترده است و با تروپوسفر (اتمسفر پایینی) ارتباط داشته و به حفظ الگوی گردش فعلی کمک می کند:

در حدود یک هفته بعد، انتظار می رود یک موج دما از قسمت بالای استراتوسفر پائین سو (نزولی) به ناحیه سطحی تاوه قطبی وارد شود. گرمایش به نظر می رسد در بخش سیبری و شرق آسیا ظهور یابد:

 احتمالاً حدود 10-12 روز بعد، این موج گرمایش اوج خواهد گرفت، اما آنچه که از اهمیت بیشتری برخوردار است، توسعه یک پرارتفاع قطبی (ضد تاوه) بر فراز شمال اقیانوس آرام و کانادا است. این یک الگوی ژئوپتانسیل موج 1 است. این الگو در ترکیب با موج دما (گرمایش)، شرایطی را پدید می آورد که تاوه را تضعیف می کند که در این برهه برای دفاع نیروی لازم را دارا نیست، زیرا زمان قدرتمندی آن تمام شده است:

حدود روز شانزدهم، اولین موج دما در حال کاهش است، اما یک موج جدید برای شروع از همان بخش سیبری نمایان می شود. ما می بینیم که هسته تاوه به اندازه ابتدای برهه سرد نیست،این شکل الگوی موج 2 را نشان می دهد. این امر تاوه را در موقعیت کاملاً مضمحل قرار می دهد و اگر این امر تحقق یابد، به احتمال زیاد تاوه قطبی هرگز در اواخر این فصل قادر به بهبود قدرت قبلی خود نخواهد بود:

تروپوسفر و استراتوسفر در زمان کنونی کاملاً بهم پیوسته اند. اگر شروع تضعیف تاوه قطبی استراتوسفری را در پیش داشته باشیم، ممکن است منجر به عدم ارتباط الگوی گردش اتمسفری تروپوسفر و استراتوسفر را در پی داشته باشد. اما حتی اگر در تاوه استراتوسفر تضعیف گردد، تروپوسفر در حال حاضر در یک الگوی گردش بسیار قوی قرار دارد که می تواند هدایت جریانات جوی را به دست بگیرد. با توجه موقعیت زمانی، اگر تضعیف سنگینی در اواخر فوریه رخ دهد، می تواند پیامدهایی را در تغییرات الگوی گردش جو بهار در پی داشته باشد. اما در میان مدت بر اساس پیش بینی های مدل GFS تغییرات شرایط دمایی بدین گونه است:

 بنابراین ما همچنین نیاز به پشتیبانی بیشتری برای این سناریو از سایر مدل ها، به ویژه ECMWF داریم، چشم انداز اسمبل ECM نیز شرایط نسبتا یکسانی را نشان می دهد:

در زیر می توان پیش بینی هفته 3/4 از مدل CFSv2 را مشاهده کرد که به نظر نمی رسد در حال حاضر تغییری در گردش آب و هوا وجود داشته باشد. اما این می تواند بسیار سریع تغییر کند. بنابراین مدل های موجود در 2-3 هفته آینده هنوز هیچ گونه بازخوردی از استراتوسفر را نشان نمی دهند:

انتظار می رود از آنجایی که معمولاً مدتی طول می کشد تا اثرات تغییرات گردش استراتوسفر پائین سو بسوی تروپوسفر نفوذ کند،"بهترین" سناریو، افزایش میزان فشار هوا بر فراز اطلس شمالی (NAO منفی) در اواخر ماه فوریه و اوایل ماه مارس است که احتمال سرمای اوایل بهار در اروپا (یا اوراسیا) و شرق آمریکا را افزایش می دهد!!