• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Utveckling av perspektiv på plötsliga säsongsmässiga förändringar av den allmänna cirkulationen

    Prof. Duzheng YE (stavas även Tu-Cheng Yeh), mottagaren av det 48:e IMO-priset 2003, var en av de främsta grundarna av modern meteorologi i Kina. Kredit:Advances in Atmospheric Sciences

    Det är inte ovanligt att två liknande vetenskapliga idéer om ett visst fenomen kan återspegla varandra över en lång tidsperiod, okänd för författarna. En sådan oavsiktlig duett över historien illustrerar vetenskapens fantastiska skönhet genom att tydligt visa att framsteg inte nödvändigtvis är en linjär process, men det är ofta ackumulerande.

    En färsk tidning, "Utvecklande perspektiv på de plötsliga säsongsförändringarna i den allmänna cirkulationen, " som just har dykt upp i nummer 10 av Framsteg inom atmosfärsvetenskap , berättar en sådan historia inom atmosfärsvetenskapens område. Författarna är professor Jianhua Lu från Sun Yat-sen University, och professor Tapio Schneider från California Institute of Technology.

    Carl-Gustaf Rossby, grundaren av modern dynamisk meteorologi, skrev i en kort notis publicerad 1951 att "det finns [...] all anledning att förvänta sig, under de närmaste åren, en extremt kraftig utveckling av kinesisk meteorologi, och som resultat, många betydande realistiska bidrag från den delen av världen." Exemplifierar Rossbys förväntningar, Tu-cheng Yeh (Duzheng Ye) – en av Rossbys skyddslingar – publicerade tillsammans med sina kollegor Shih-yen Dao och Mei-tsun Li från den kinesiska vetenskapsakademin "The abrupt change of circulation over the Northern Hemisphere under June and October" i Rossby Memorial Volume åtta år senare.

    Yeh-Dao-Li (1959) såg den abrupta säsongsmässiga förändringen av den allmänna cirkulationen, som monsuner är en del av, som ett brett fenomen, och antog vidare att det orsakades av en viss typ av "instabilitet" i atmosfären. De fortsatte med att föreslå ett modellexperiment för att testa om en sådan instabilitet kan inträffa utan inhomogeniteterna hos de underliggande randvillkoren (t.ex. land-hav kontraster), som traditionellt har ansetts vara avgörande för monsuner och plötsliga säsongsförändringar.

    Tillkomsten av numeriska allmänna cirkulationsmodeller (GCM) satte experimenten som föreslagits av Yeh-Dao-Li (1959) inom räckhåll. Verkligen, numeriska simuleringar reproducerar framgångsrikt abrupta säsongsövergångar av den allmänna cirkulationen, inklusive monsunövergångar. Dock, genom att inkludera lägre gränsinhomogeniteter, dessa modelleringsstudier var fortfarande inte den numeriska versionen av experimentet som föreslagits av Yeh-Dao-Li (1959). Ett halvt sekel gick efter publiceringen av Yeh-Dao-Li (1959) innan GCM-experiment som motsvarar laboratorieexperimentet som föreslagits av Yeh-Dao-Li (1959) utfördes (Schneider och Bordoni, 2008; Bordoni och Schneider, 2008), även om författarna till dessa senaste studier inte var medvetna om Yeh-Dao-Lis förslag decennier tidigare. Dom gjorde, verkligen, hitta abrupta säsongsövergångar av cirkulationen utan inhomogeniteter vid den nedre gränsen.

    Papperet i Framsteg inom atmosfärsvetenskap sammanfattar cirkulationsåterkopplingarna som leder till de abrupta säsongsövergångarna som finns i modellexperimenten utan inhomogeniteter i lägre gränser. Det betonar också det arbete som fortfarande återstår att göra för att upprätta en heltäckande teoretisk ram för säsongsövergångar och för att svara på öppna frågor som:

    1. Hur beror styrkan och strukturen hos en Hadley-cell på yttre faktorer som solens deklinationsvinkel?
    2. Vad styr när och hur snabbt cirkulationen genomgår säsongsövergångar?
    3. Hur och i vilken utsträckning modulerar ytinhomogeniteter såsom land-havskontraster den interna omarrangemanget av den atmosfäriska cirkulationen under säsongsövergångarna?
    4. Kan säsongsövergångarna förstås som en instabilitet i cirkulationen då tvingande parametrar rör sig genom ett kritiskt område, som ursprungligen antogs av Yeh-Dao-Li (1959)?

    Tidningen dyker upp i ett specialnummer som härrör från förra årets symposium i Nanjing som anordnades av Institute of Atmospheric Physics, kinesiska vetenskapsakademin, för att fira professor Duzheng Yehs mer än 60 år av prestationer innan han gick bort 2013. Prof. Duzheng Ye var välkänd för sina bidrag till teorin och observationen av atmosfärens allmänna cirkulation. Han tilldelades det 48:e IMO-priset (International Meteorological Organization) 2003.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com