Oavsett var du bor, regn verkar falla oftare vid vissa tider på dagen, oavsett om det ses i den dagliga eftermiddagsregnstormen eller en typisk nattdusch. Verkligen, statistiskt sett, långtidsgenomsnittlig nederbörd tenderar att samlas vid vissa tider av 24-timmarscykeln, men den tidsramen varierar beroende på plats. Ett team av forskare under ledning av postdoktorn Takatoshi Sakazaki vid UH Mānoas International Pacific Research Center (IPRC) har analyserat satellitbaserade observationer och datormodellsimuleringar av tropisk nederbördsvariation under dagen i ett försök att fastställa grundorsaken till de tidsmässiga mönstren. Deras resultat, publicerades nyligen i Geofysiska forskningsbrev , visar att den dagliga tropiska nederbördsfördelningen avsevärt formas av uppvärmning av den övre atmosfären.

Kontinentala miljöer får ofta sin högsta nederbörd på sen eftermiddag, efter att solljuset har värmt upp markytan under hela dagen. Omvänt, i tropiska havsmiljöer, den maximala nederbörden kommer sent på natten/tidig morgon. Faktiskt, detaljerad undersökning av observerade tropiska mönster avslöjar att nederbörden ofta samlas i två ojämna toppar, separerade med ungefär 12 timmar, ett mönster som påminner om de välbekanta havsvattenhöjderna två gånger dagligen (fig. 1, "Observerad" kurva).

Faktiskt, atmosfären upplever också en typ av daglig tidvatten. Det har länge varit känt att en global tryckvåg passerar genom den övre atmosfären, tvingas av den dagliga cykeln av solljus som värmer upp ozonskiktet och fortplantar sig ner mot landytan. I tropikerna, denna våg kan ses i de dagliga fluktuationerna i barometertrycket, som toppar vid cirka 10-tiden och 22-tiden.

Sakazaki och hans team spekulerade i att de tropiska nederbördsmönstren också är intimt knutna till denna soldrivna atmosfäriska våg. Genom att modellera nederbördsmönster både med och utan forcering av övre atmosfärsvärme, de kunde visa att den dubbla toppen av nederbördsmängd i många tropiska platser endast redovisas om den 12-timmars atmosfäriska vågen ingår (Fig. 1, röd kurva).

"Det är spännande att upptäcka att nederbörden har distinkta "fotspår" av stratosfärens ozonuppvärmning, som sker mycket långt över oss, ", sa Sakazaki. "Vädret på marken kan påverkas av ett mycket högre lager av atmosfären än man tidigare trott."

Kevin Hamilton, en samarbetspartner i detta projekt och pensionerad IPRC-direktör, noterade, "Förstå självorganiseringen av nederbörd under perioder av timmar till dagar, och över stora avstånd, är avgörande för att förbättra prognoserna för vårt dagliga väder i tropikerna." Dessutom, han betonade att denna starka koppling mellan nederbördsmönster och atmosfäriska tidvatten ger en unik egenskap vars närvaro, eller frånvaro, kan användas för att utvärdera noggrannheten i prognoser för regnmönster i atmosfäriska modeller.