På grund av den motsatta vertikala orienteringen i förhållande till planet för jordens rotation över ekvatorn från södra halvklotet till norra halvklotet, ekvatorn fungerar som en vågledare som rymmer alla slags atmosfäriska vågor som sprider sig längs väst-östlig riktning, som kallas "ekvatorialvågor". Ekvatorialvågor genereras från rumsligt olikformiga diabatiska uppvärmningsfält, inklusive latenta värmeutsläpp från konvektiva stormar. Dessa ekvatorialvågor initierar och organiserar i sin tur nya konvektioner när de fortplantar sig från deras uppkomstplatser, utlöser en ny uppsättning ekvatorvågor som fortplantar sig både österut och västerut längs ekvatorn. Som ett resultat, Ekvatorialvågor spelar en viktig roll för att organisera storskaliga cirkulationsstörningar och reglera storskaliga diabatiska uppvärmningsmönster i tropikerna.

På tidsskalor inom säsong eller längre, Ekvatorialvågor spelar avgörande roll i flera framträdande lågfrekventa svängningar som har långtgående konsekvenser för jordens globala väder och klimat, inklusive Madden-Julian-oscillationen i den tropiska troposfären, Kvasi-biennial oscillation i den ekvatoriala stratosfären, och El Niño-södra oscillation över det ekvatoriala Stillahavsområdet.

"Noggrannheten i prognoser med utökat räckvidd beror därför på den trogna representationen av dessa ekvatorialvågor i numeriska modeller, " förklarar Dr. Ming Cai från Florida State University, motsvarande författare till en nyligen publicerad studie i Framsteg inom atmosfärsvetenskap . "Av denna anledning, Ekvatorialvågor har varit ett mål för atmosfärisk forskning i många decennier."

Uppsatsen presenterar en metod för att identifiera individuella ekvatorialvågor i vind- och geopotentialhöjdfält med hjälp av horisontella vågstrukturer härledda från klassisk ekvatorialvågsteori. Detta tillvägagångssätt, ekvatorialvågens expansion av momentana flöden (EWEIF), bryter ner momentana flödesfält till dess beståndsdelar ekvatoriska vågor.

Enligt Dr Cory Barton, studiens första författare, Fördelen med att använda EWEIF framför en traditionell spektralanalysteknik är dess främsta styrka; nämligen, att nedbrytningen endast kräver en enda ögonblicksbild av atmosfärens tillstånd utan att använda tids- eller rumsfiltrering a priori. Att tillämpa EWEIF-analys på flödesfält vid olika tidpunkter kan användas för att erhålla ekvatorialvågornas tidsmässiga och rumsliga utvecklingsegenskaper, inklusive deras initieringar, förökningar, och amplitudsvacklingar, såväl som deras interaktioner med tropiska konvektioner och ständigt föränderliga bakgrundsflöden.

"Tillsammans med att validera nuvarande teorier för väder- och klimatvariabilitet, EWEIF tillåter oss att ta itu med flera relevanta frågor angående konfigurationen och styrkan av vågspektrumet, vågornas utveckling från tillkomst till brott, och deras interaktioner med bakgrundsflödet, " Dr. Barton avslutar. "Att besvara dessa frågor har potential att främja inte bara vår förståelse av tropikerna, men också vår förutsägelseskicklighet för den globala atmosfären."

Studien publiceras i Framsteg inom atmosfärsvetenskap .