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説明

ロスビー波は、惑星波としても知られており、回転流体中に自然に発生する慣性波の一種です。 彼らはCarl-Gustaf Arvid Rossbyによって最初に同定されました。 それらは惑星の自転のために惑星の大気と海洋で観察されます。 この記事では、地球上の大気中のロスビー波、天候に大きな影響を与える高高度の風で巨大な蛇行に焦点を当てています。 これらの波は、圧力システムとジェットストリームに関連付けられています。

北半球のロスビー波。 ソース:Wikicommons

大気中のロスビー波

大気中のロスビー波はポテンシャル渦度の保存に起因し、コリオリ効果と圧力勾配の影響を受けます。 この回転により、流体は北半球では右に、南半球では左に回転します。 たとえば、赤道から北極に向かって移動する流体は、東に向かって逸脱します; 北から赤道に向かって移動している流体は、西に向かって逸脱するでしょう。 これらの偏差は、コリオリ力と相対渦度の変化につながるポテンシャル渦度の保存によって引き起こされます。 これは力学における角運動量の保存に類似している。 地球を含む惑星大気では、ロスビー波は緯度によるコリオリ効果の変化によるものです。

地上のロスビー波は、波高でマークされた位相速度が常に西方向の成分を持つため、識別することができます。 しかし、収集された一連のロスビー波は、その群速度として知られているものでどちらの方向にも移動するように見えるかもしれません。 一般に、短い波は東向きのグループ速度を持ち、長い波は西向きのグループ速度を持ちます。

ロスビー波の垂直構造を区別するために、”圧圧力”と”圧圧力”という用語が使用されています。 バロトロピックロスビー波は垂直方向に変化せず、最も速い伝搬速度を有する。 一方、気圧波モードは垂直方向に変化します。 彼らはまた、毎秒わずか数センチメートル以下の速度で、遅くなります。

ロスビー波のほとんどの調査は、地球の大気中のもので行われています。 地球の大気中のロスビー波は、ジェットストリームの(通常4-6)大規模な蛇行として観察するのは簡単です。 これらの偏差が非常に顕著になると、冷たい空気や暖かい空気の塊が切り離され、それぞれ低強度のサイクロンと高気圧になり、中緯度での日々の気象パターンの原因となります。 ロスビー波の作用は、米国北東部やカナダ東部などの北半球の東部大陸の端が、同じ緯度で西ヨーロッパよりも寒い理由を部分的に説明しています。

極方向に伝播する大気波

エルニーニョ現象のように、熱帯地方の非常に暖かい海面上で対流圏への深い対流(熱伝達)が強化されています。 この熱帯強制は、極方向および東方向の移動を有する大気中のロスビー波を生成する。

極方向に伝播するロスビー波は、低緯度と高緯度の気候の間で観測された統計的なつながりの多くを説明しています。 そのような現象の1つは、突然の成層圏温暖化です。 極下伝播するロスビー波は、太平洋北アメリカパターンで表されるように、北半球の変動の重要かつ明確な部分である。 南半球でも同様のメカニズムが適用され、南極大陸のアムンセン海地域の強い変動を部分的に説明している。 2011年、大循環モデルを用いた自然地球科学の研究は、中部熱帯太平洋の気温を上昇させることによって生成された太平洋ロスビー波をアムンセン海地域の温暖化に結び付け、移流の増加を介して西南極のエルスワース土地とマリーバード土地の冬と春の大陸温暖化につながった。

  • 突然の成層圏温暖化(SSW)
  • ジェット気流

続きを読む

  • ロスビー波と極端な天気-2016年4月に投稿されたポツダム気候影響研究所によ
  • 熱帯太平洋とアムンセン‐ベリングハウゼン海の間のテレコネクション:エルニーニョ/南部振動の役割;Tom Lachlan-Cope and William Connoley;Journal of Geophysical Research(AGU),2December2006.
  • ロスビー波とは何ですか?、国立海洋サービス、NOAAのウェブサイト。

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