• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Varför fler moln kan betyda mindre regn i Australien

    Ett nordväst molnband den 12 januari 2010, från MTSAT Satellite. Bild:MTSAT

    Varje dag i Australien, beroende på var du är, du kan titta upp i hopp om att regnmolnen ska dyka upp på himlen, eller önskar bort dem.

    Men vad du kanske inte inser, är molnen du tittar på kan vara en del av ett ganska fantastiskt väderfenomen.

    Northwest Cloudband är ett enormt moln som sträcker sig från östra Indiska oceanen till Australiens södra kust och kan orsaka utbredd nederbörd över hela landet.

    Den är tusentals kilometer lång, sträcker sig från tropiska Australien till Tasmanien.

    Liknande system förekommer runt om i världen och de går under olika namn:tropiska intrång, tropiska-extratropiska molnband och tropiska plymer. Men namnen antyder alla samma idé - tropikerna tränger sig in på de högre breddgraderna och tar med sig mycket vatten.

    Vår nya studie visar att vintern extrem nederbörd är fyra gånger mer sannolikt i Victoria under en Northwest Cloudband -händelse och upp till tolv gånger mer sannolikt i nordvästra Australien.

    Och dessa händelser blir allt vanligare.

    Varför bildas molnband?

    Östra Indiska oceanen är den nordvästra Cloudband -plantskolan.

    Dessa gigantiska moln börjar livet när vatten avdunstar från den varma ytan i Indiska oceanen.

    Antal dagar med ett nordväst molnband per år. Grafik:Anpassad från Reid et al 2019

    Denna avdunstning förstärks när havets yttemperaturer (SST) är varmare i nordöstra Indiska oceanen och svalare i sydöstra Indiska oceanen eftersom denna temperaturskillnad gör luften ovanför havet instabil.

    Vattenånga stiger genom den instabila atmosfären och bildar moln. Men för att komma till sydöstra Australien, utan att regna ut allt vatten över öknen, molnen behöver ta en snabbtur.

    Och det är här extratropen kommer in.

    Extratropen definieras vanligtvis som mellan 30 och 60 grader latitud, och det är i denna zon som vädret domineras av hög- och lågtryckssystem.

    Ett land med torka och översvämningar

    Södra Australien är benäget för dessa tropiska besökare när det finns högtryckssystem över sydvästra västra Australien och Queensland, eftersom detta skapar det perfekta luftflödet för nordvästra molnband.

    Den sydvästra högen driver kall luft från södra oceanen mot nordvästra Australien, medan nordöstra högt drar varm och våt luft från Korallhavet mot mitten av Australien.

    När den varma nordöstra luften möter den kalla sydvästra luften, de krockar och skapar en enorm zon med instabil stigande luft - perfekt för molnbildning.

    Den fuktiga luften och molnet som började över Indiska oceanen passerar sedan hela vår kontinent via denna instabilitetszon.

    Konceptuell modell av Australian Winter Northwest Cloudband. Grafik:Reid et al 2019

    Hur vet vi att nordvästra molnband förekommer oftare?

    Forskare var särskilt intresserade av nordvästra molnband på 1980- och 1990 -talen.

    Satellittiden kan ha börjat i slutet av 1970 -talet med lanseringen av de första geostationära satelliterna, men de började bara användas för att observera vädret - så forskare hade verkligen bara tillgång till några år med användbar data.

    I dessa tidiga studier, forskare identifierade manuellt nordvästra molnband genom att titta på korniga infraröda satellitbilder av moln över Australien.

    Men på 2000 -talet, intresset för nordvästra molnbandet avtog.

    2016, medan han undersökte orsakerna till viktorianskt förändrat nederbörd med professor Ian Simmonds och Dr Claire Vincent, vi insåg att en del av pusslet saknades.

    Vi visste att nordvästra molnband orsakade nederbörd i Victoria, men med tanke på att vi bara hade nordvästra molnbandsrekord från 80- och 90 -talen, vi kunde inte avgöra om de senaste förändringarna i viktoriansk nederbörd hade något samband med Northwest Cloudbands.

    Den enkla lösningen var att skapa vårt eget uppdaterade rekord med hjälp av andra skolan för jordvetenskapsvetare Dr Andrew King, miljödepartementet, Landa, Vatten och planering Victoria och Australian Research Council Center of Excellence for Climate Extremes.

    Resultatet var en algoritm som identifierar nordvästra molnband över Australien från satellitobservationer av moln.

    Istället för att manuellt söka cirka 14, 000 bilder, algoritmen tittar på molnet över Australien från ögonblicksbilder tagna var tredje timme och testar formen, plats, kontinuitet och storlek på molnet för att fastställa om det finns ett nordväst molnband.

    Vinterdagliga regnavvikelser under nordvästra molnbandsdagar i millimeterenheter. Grafik:Reid et al 2019

    Vår forskning gav en rekord av nordvästra molnband från 1984 till 2016; det längsta observationsrekordet för australiensiska nordvästra molnband. Men det slutar inte där, när nya satellitdata blir tillgängliga, vi uppdaterar hela tiden rekordet.

    Viktigt, detta 33-åriga rekord betyder att vi nu kan observera långsiktiga trender. Och vi fann att nordvästra molnband förekommer oftare över Australien med en hastighet av cirka en dag extra per år.

    Faktiskt, de har nästan fördubblats i frekvens och vi vet inte riktigt varför.

    Det finns en rad möjliga förklaringar som alla behöver ytterligare forskning:klimatförändringar, expansionen av det tropiska cirkulationssystemet som kallas Hadley Cell, aerosoler och ökade högtryckssystem i sydvästra västra Australien.

    Vad är effekten av fler molnband?

    Med tanke på den pågående oro över effekterna av torka i Australien, det vore trevligt att anta att en ökning av frekvensen för dessa molnband skulle ge mer regn.

    Men egentligen, det omvända kan vara sant.

    Vi fann att medan Northwest Cloudband ökar nederbörden över nordväst, centrala och södra Australien (blå regioner på nederbördskartan), Det är faktiskt förknippat med ett dagligt nederbörd (bruna regioner på nederbördskartan) över östra och sydvästra Australien.

    Detta innebär att, kontraintuitivt, fler molnband kan leda till mindre nederbörd i vissa delar av Australien.

    Faktiskt, vi försöker nu förstå om de senaste torka i New South Wales och Queensland har någon koppling till år med över genomsnittet nordvästra molnband.

    Vi börjar lära oss om effekterna av molnband, vilket är särskilt viktigt för att förstå Australiens nederbördstrender i det framtida klimatet.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com