close
تبلیغات در اینترنت
هواشناسی بروز شهرستان گراش - مطالب ارسال شده توسط havagerash
تبلیغات
دسته بندی
لینک دوستان
پیوندهای روزانه

جستجوگر پیشرفته سایت






رودباد یا جت استریم ها



جت استریم ها


Jet stream



رودباد یا جت استریم ها (Jet stream)، یا باختصار جت، یک جریان هوای با سرعت بالا می‌باشد که بصورت یک تونل باد فرضی در ارتفاعات بالای اتمسفر زمین در لایهٔ تروپوپاز قرار گرفته، ، در نقطه انتقال بین تروپوسفر (جاییکه درجه حرارت جو با افزایش ارتفاع کاهش می‌یابد) و استراتوسفر (جاییکه درجه حرارت با افزایش ارتفاع افزایش می‌یابد). آنها حاصل ترکیبی از گرمای اتمسفریک (تشعشعات خورشید و گرمای داخل زمین) و چرخش زمین به دور محور خود است.



انواع جت استريم:


1- جت استريم قطبي (Polar Jet Stream) يا جت استريم عرض هاي ميانه (Midlatitude Jet Stream):بر روی زمین قویترین جت استریم‌ها، جت استریمهای قطبی (۱۲ – ۷ کیلومتر یا ۲۳٬۰۰۰ – ۳۹٬۰۰۰ فوت از سطح دریا) هستند.


2- جت استريم جنب حاره (Subtropical Jet Stream): مرتفع تر و مقداری ضعیفتر، جت استریمهای نواحی استوایی یا به اصطلاح گرمسیری (۱۰-۱۶ کیلومتر یا ۳۳٬۰۰۰ – ۵۲٬۰۰۰ فوت از سطح دریا) می‌باشند. نیمکره شمالی و جنوبی هر یک جت استریمهای قطبی و استوایی مخصوص به خودشان را دارند.





عبارت جت استریم اغلب برای جت استریم قطبی نیمکره شمالی مورد استفاده قرار میگیرد، از آنجاییکه مهمترین پدیده هواشناسی و صنعت هوانوردی می‌باشد. چرا که بیشتر نواحی آمریکای شمالی، اروپا و آسیا را در بر میگیرد، بویژه در فصل زمستان. در حالیکه جت استریم قطبی نیمکره جنوبی در بیشتر سال دایره جنوبگان را احاطه می‌کند. جت استریمهای عمدتاً در نزدیکی مرز بین توده‌های هوا با اختلاف فاحش درجه حرارت شکل میگیرند، همانند مرز بین نواحی قطبی و نواحی گرمتر جنوبی.

 

jet streams form above the boundary between air masses

رودباد عبارت است از جريان باريكي از باد كه در امتداد يك محور نسبتاً افقي درتروپسفر بالايي يا در استراتوسفر متمركز شده است. رودبادها كه بدون استثنا در همه نقشه هاي هوا به صورت كمربند يا نوارهايي با سرعت زياد ديده مي شوند و تا مسافتهاي طولاني كشيده مي شوند، هنگامي كه سرعت باد به بيش از 30 متر در ثانيه برسد، ايجاد مي شوند. در روي نقشه هاي هوا، رودباد به صورت هسته هايي كاملاً منفرد است كه از نظر مكاني نيز كاملاً متغير است. هسته هاي سرعت يكي در حاشيه استوايي بادهاي غربي و ديگري بر روي جبهه قطبي منطقه برون حاره، بيش از نواحي ديگر حركت مي كنند. در نتيجه، دو بستر نسبتاً متمايز را به وجود مي آورند كه رودباد جبهه قطبي و رودباد جنب حاره ناميده مي شوند كه از نظر ارتفاع و مدار جغرافيايي با هم متفاوتند. اين رودبادها مخصوصاً رودباد جبهه قطبي در اقليم سطح زمين نقش مؤثري ايفا مي كنند كه به طور عمده به تشكيل سيكلونهاي برون حاره و هدايت آنها و نيز ايجاد ناپايداري در جو زيرين خود كمك كرده، سبب صعود هوا و در صورت وجود هواي گرم و مرطوب، سبب بارش مي شوند. با توجه به اينكه موقعيت جغرافيايي ايران به گونه اي است كه در طول سال، مدتي عرصه فعاليت رودبادها واقع مي شود و نيز اين امر كه در طول فصل سرد سال، رودباد جبهه قطبي بر قسمتي از آن مسلط مي شود و نيز با توجه به اينكه سيستمهاي بارش زا در اين فصل وارد كشور مي شوند مي توان بين سيستمهاي بارش زا در ايران و موقعيت رودباد ارتباط برقرار كرد.



Jet stream wind speed schematic. (Source: %rb_link2%)

 



شناخت رودباد در تروپسفر بالايي براي اولين بار در سال 1944 و در جريان حملات هوايي آمريكا به ژاپن در جريان جنگ دوم جهاني ميسر شد و اين جريانات به عقيده برايسون توسط روزباي كه قبلاً جتها را در جريانات آب مطالعه كرده بود نامگذاري شد. تاكنون مطالعات مختلفي در مورد اين جريانات در كشورهاي مختلف صورت گرفته ، اما در زمينه نرمالهاي اقليمي و پراكندگي آنها مطالعات چنداني صورت نگرفته است. فقط هارمان در سال 1991 در ادامه كار خويش، الگوهايبادهاي غربي را درباره رودباد جبهه قطبي نيز بررسي كرده است.


جت استریمها بطور پیوسته یا دایره وار دور محیط زمین قرار نگرفته‌اند. آنها ممکن است ایجاد، متوقف، تقسیم به دو یا چند قسمت، ویا ترکیب به یک جت استریم شوند، ویا اینکه در جهات مخالف جتهای دیگر جریان یابند. مسیر جت استریم ها عموماً دارای یک شکل مارپیج است و این پیچ و خمها یک نشانهٔ امواج اتمسفریک رزبای هستند. جت استریمهای اصلی و بزرگ بادهای غربی هستند (جریان غرب به شرق). در طی تابستان نیمکره شمالی، جت استریمهای شرقی می‌توانند در نواحی استوایی و گرمسیر تشکیل شوند، عموماً در نواحی که هوای خشک با هوای با رطوبت بالا در ارتفاع بالای جو مواجه می شود. متخصصین هواشناسی با استفاده از محل جت استریمها بعنوان یک ابزار کمکی در جهت پیش بینی هوا اقدام میکنند. مهمترین استفاده تجاری از جت استریمها در مسافرتهای هوایی میباشد. چنانچه با پرواز در جهت مخالف یا موافق جریان یک جت استریم، بطور چشمگیری شاهد تاثیر آن بر زمان پرواز خواهیم بود. یک نوع از اغتشاشات هوا در مجاورت جت استریمها یافت می‌شود که میتواند خطری برای هواپیماها باشد. یک استفاده مفید جهت آیندگان که بعنوان یک طرح می‌باشد اینستکه میتوان از جت استریم با قرار دادن یک توربین بادی معلق “ Airborne Wind Turbine “ در آن، انرژی بسیاری دریافت نماییم.

 

جت استریم را می‌توان یک تونل باد پر سرعت در ارتفاعات بالا دانست. این رخداد معمولاً در ارتفاعات حدود ۱۱ هزار متر بالای سطح زمین دیده می‌شود.در زمان جنگ جهاني دوم ژاپنیها با استفاده از این پدیده به آمریکا حمله نمودند. آنها با محاسبات دقیق بالنهایی را که پر از بمب بودند تا ارتفاع ۱۵۰۰۰ متری بالا می‌فرستادند و این کانال باد آنها را تا آمریکا حمل می‌کرد، زیرا تا آن زمان هنوز هیچ هواپیمایی توان پرواز تا آمریکا را نداشت.

 

 

امواج راسبي يا راسباي (Rossby): كلمه پيچك (Eddy) به حركت دوار و بسته چرخندي و واچرخندي كه در قسمت پايين تروپوسفر عرضهاي مياني و نيز سيستم هاي بسته شديد و ضعيفي كه در تروپوسفر بالا وجود دارند، اشاره مي كند. پيچك هاي فوقاني از اهميت خاصي برخوردار هستند، چرا كه آنها گردش هاي قوي هستند كه در هواي بالا آشكار مي شوند.

مهمتر از پيچكها، وجود امواج عظيم و افقي جريانهاي غربي است. اين امواج (كه ابتدا توسط راسبي  دانشمند سوئدی Carl- gustaf Rossby شناسايي شد) و به نام وي ناميده مي شوند، متاثر از گراديان نصف النهاري دما و نيز چرخش زمين هستند و باعث مي شوند كه جريانهاي غربي مغشوش شده و صورت حركت موجي در آيند.



Carl- gustaf Rossby



امواج راسبي كه از غرب به شرق در اطراف كره زمين حركت مي كنند و مقاطع زماني رشد آنها چند روز تا يك هفته است به عنوان امواج راسبي معروف و شناخته مي شوند. اين امواج ممكن است جريانهاي پيچكي بسته اي را شكل دهند كه مركز آنها بر حسب اين كه پرفشار يا كم فشار باشد سرد و يا گرم است.

 


 

 

هواشناسان با تعیین موقعیت جت استریم ها می توانند وضعیت جوی را پیش بینی کنند، هواشناسان از میزان رطوبت نسبی موجود در هوا برای تعیین موقعیت جت استریم ها استفاده می کنند.


طرح كلي روباد هاي قطبي و جنب حاره بر فراز نيمكره شمالي.


خصوصيات كلي جت استريم ها (General Characteristics)

جت استریم در واقع یک جریان باریک از هواست که به شکل نوار باریکی در اطراف نیمکره شمالی و جنوبی کره زمین به شکل موجی در حال حرکت است. نیمکره شمالی و جنوبی هر یک جت استریم های قطبی و استوایی خاص خود را دارد، اما واژه جت استریم بیشتر برای جت استریم قطبی نیمکره شمالی کاربرد دارد چرا که این نوع از جت استریم، نواحی وسیعی از آمریکای شمالی، اروپا و آسیا را تحت تاثیر قرار می دهد. این در حالی است که رودباد یا جت استریم قطبی نیمکره جنوبی بیشتر قطب جنوب را تحت تاثیر قرار می دهد. 

تعیین محل دقیق جت استریم ها برای پیش بینی وضع هوا ضروری است. عرض رودبادها از 161 تا 644 کیلومتر و ضخامت آن بین 1.6 تا 4.8 کیلومتر متغیر است. پرقدرت ترین بادهای جت استریم معمولا در ارتفاعات 9144 متری از سطح زمین ردیابی شده است. سرعت چنین بادهایی بیشتر بین 241 تا 482 کیلومتر در ساعت است. جهت حرکت جت استریم از غرب به شرق است. البته نوع دیگری از جت استریم وجود دارد که از آن به عنوان جت استریم شرقی یاد می شود و در طول تابستان رخ می دهد. این نوع خاص از رودباد از بخش فوقانی تروپوسفر سرچشمه می گیرد و تا غربی ترین بخش قاره آفریقا یعنی حدود 10 هزار کیلومتر گسترش پیدا می کند.


نيمرخ عمودي استوا تا قطب، ميانگين موقعيت 2 جت استريم، همرفت I.T.C.Z و ابرهاي در امتداد جبهه قطبي را نشان مي دهد.

ميانگين بادهاي مداري ژانويه - دسامبر 2009 تا 1979؛ حداكثر سرعت باد در تروپوسفر فوقاني نشان دهنده نرمال موقعيت هاي جت استريم ها مي باشد.


جت استریم معمولی که تغییراتش بشدت آب و هوای نیمکره شمالی را تحت تاثیر قرار داده، مدام موقعیت خود را تغییر می دهد. در حقیقت می توان چنین گفت که تغییر فصل باعث تغییر موضع آن می شود. به عنوان مثال در کشور آمریکا در پاره ای از اوقات ۲ جریان مجزا، کشور را تحت پوشش تاثیرات خود قرار می دهد، یکی از این جریانات مرزهای شمالی و دیگری مرزهای جنوبی را درمی نوردد و اثرات کاملا متفاوتی را در پی خواهد داشت.



هواشناسان برای تعیین میزان بخار آبی که در لایه های فوقانی اتمسفر وجود دارد در ماهواره ها از سنسورهای مادون قرمز استفاده می کنند.


جت استريم هاي تراز فوقاني

گردش جت استريم قطبي و جنب حاره به صورت يك الگوي موج مانند در سراسر جهان مي باشد. آنها به طرف مناطق استوايي و عرض هاي قطبي حركت مي كنند، و لو اينكه ميانگين نرمال موقعيت هاي  آنها عرض هاي منطقه معتدله باشد.

چرا جت استريم قطبي و جنب حاره از غرب به شرق جريان دارند؟ در مقياس جهاني، مازاد گرما در مناطق استوايي سبب ايجاد گراديان هاي دمايي جنوب به شمال در تراز فوقاني شده كه باعث تشكيل پرفشار تراز فوقاني در استوا مي شود. در نتيجه نيروي گراديان فشار، سبب جريان هوا از استوا به سمت قطب ها شده كه به سبب وجود نيروي انحرافي كوريوليس به سمت شرق منحرف مي شوند. از اين رو بادها در تروپوسفر فوقاني در عرض هاي معتدله غربي ست. 

رابطه شماتيك ناهمگني گرماي تروپوسفر منتج به گراديان فشار سطح فوقاني، انحراف به سبب نيروي كوريوليس و بادهاي غربي فوقاني عرض هاي معتدله.


جت استريم قطبي (Polar Jet Sream): روباد قطبي در عرض هاي 30 تا 70 درجه و بين سطوح فشاري 300 و 200 ميلي بار يافت مي شود (در حدود 11 - 7.5 كيلومتري بالاي سطح دريا). روباد قطبي در طي زمستان مواقعي كه گاهي اوقات به مناطق حاره اي انتقال يافته و با روباد جنب حاره اي ادغام مي شود، قوي ترين خواهد بود.

راستاي باد 200 هكتوپاسكال و خطوط جريان هم سرعت در 00 UTC مورخ 15 اوت 2012. توجه كنيد كه روباد جنب حاره (حوالي 20 درجه جنوبي) و روباد قطبي (حوالي 60 درجه جنوبي) در نيمكره زمستان قوي تر هستند؛ بيشينه سرعت باد بيش از 80 متر در ثانيه ست.

نيمرخ قائم ميانگين دما (C0) و باد مداري (ms-1) در 180 درجه طول شرقي در طي ژانويه (NCEP/NCAR Reanalysis 1981-2010)


جت جبهه قطبي در ناحيه گراديان قوي دمايي بين هواي سرد قطبي و توده هاي هواي گرم تشكيل مي گردد. گراديان با ارتفاع افزايش مي يابد چرا كه ستون هاي هواي گرمتر حاوي انبساط تجمعي بيشتري نسبت به ستون هاي هواي سرد هستند. نتيجتا، اختلاف فشار در تروپوسفر فوقاني با ارتفاع افزايش يافته و سبب بادهاي قوي مي شود.

چرا جريان روباد در نزديكي تروپوپاز مي باشد؟ از آنجا كه دما با افزايش ارتفاع به سوي تروپوپاز كاهش مي يابد،‌كه محدوديتي براي افزايش يافتن گراديان فشاري و باد هاست. بنابر اين روبادها در نزديكي تروپوپاز واقع شده اند. پتانسيل براي ايجاد باد هاي قوي، هر جا كه تضاد حرارتي وجود داشته باشد، در هوا وجود دارد، بنابر اين روبادها معمولا با سيستم هاي جبهه اي فعال در عرض هاي ميانه همراه هستند. 


هسته هاي سرعت (Jet Streaks)

موقعيت، جهت، قدرت و تداوم جت قطبي كنترل كننده حوادث آب و هوايي در مقياس زماني يك روز تا چند هفته مي باشد. در طول جت، ناحيه اي با حداكثر سرعت بعنوان هسته هاي سرعت (Jet Streaks) خوانده مي شوند، بويژه زماني كه جت قطبي با جت جنب حاره ادغام شود يا در نواحي با گراديان قوي دمايي ايجاد مي شوند.


هسته هاي سرعت معمولا بعنوان حداكثر فرم بيضي در تحليل خطوط جريان هم سرعت (Isotach) تراز 200 - 300 هكتوپاسكال شناخته مي شوند، به عنوان مثال، نواحي قرمز رنگ بر فراز استراليا در شكل بالا.



هنگامي كه جت استريم مداري ست، تقريبا به طور مستقيم از غرب به شرق، اغتشاشات موج كوتاه و هسته هاي سرعت سريعا در طول مسير جت حركت مي كنند. در مقابل، زماني كه الگوي جت استريم نصف النهاريست، موجي از فرازها و فرودها تراز فوقاني معمول هستند، هواي گرم به سمت قطب و هواي سرد به سمت استوا جريان يافته، و حركت اغتشاشات معمولا آهسته تر ست. گراديان قوي دما در گستره طول جغرافيايي محدودي گسترش يافته و به سيستم هاي كم فشار (سايكلون) و سيستم هاي پرفشار (آنتي سايكلون) منتج مي شود كه بترتيب باعث تداوم شرايط مرطوب و خشك مي شوند.


جت استريم جنب حاره (Subtropical Jet)
جت استريم جنب حاره، كه معمولا در نزديكي سطح فشار 200 هكتوپاسكال قويتر ست و حوالي عرض جغرافيايي 30 درجه، داراي برش باد عمودي قوي در تروپوسفر فوقاني مي باشد. سرعتهاي باد  به شدت زير حداكثر تراز  (200 هكتوپاسكال) كاهش مي يابد، بطوريكه در سطح 500 هكتوپاسكال به سختي قابل تشخيص مي باشد.

ميانگين روباد جنب حاره زمستان 1956 - 1955 بر اساس خطوط جريان هاي هم سرعت در 200 هكتوپاسكال (هر 50 نات). محور جت در ميانگين عرض جغرافيايي 27.5 درجه شمالي ست(Krishnamurti, 1961).


در فصل زمستان، روباد جنب حاره تقريبا به طور مداوم در هر 2 نيمكره وجود داشته و مي تواند به سرعت باد 75 تا 100 m s-1 برسد. در نيمكره شمالي، جت يك الگوي 3 موجي شبه ايستا با فرازها و بيشينه سرعت باد در سراسر جنوب شرق ايالات متحده آمريكا، درياي مديترانه و شمال غرب آرام كه داراي قويترين بادها هستند، از خود نشان مي دهد. فرودها معمولا در سراسر اقيانوس آرام مركزي، اقيانوس اطلس مركزي و در امتداد درياي عرب و هند واقع مي شوند. ميانگين موقعيت روباد جنب حاره در نيمكره شمالي در طي زمستان حوالي 27.5 درجه شمالي، گستره ي 20 تا 35 درجه شمالي ست. روباد جنب حاره در تمام طول سال در نيمكره جنوبي وجود دارد. گرچه، در نيمكره شمالي طي تابستان هنگامي كه به سمت شمال انتقال مي يابد، با ميانگين موقعيت نزديك به عرض 40 درجه شمالي قرار داشته و ميانگين سرعت آن به حدود 35 متر در ثانيه كاهش مي يابد چرا كه گراديان شمال به جنوب دما كاهش مي يابد. 


متوسط راستاي باد 200 هكتوپاسكال در دسامبر _ فوريه (بالا) و ژوئن _ اوت (پائين) براي 1996 - 1968.توجه داشته باشيد روبادها در نيمكره زمستان قويتر هستند (قرمز > 70 متر بر ثانيه).


هنگامي كه ما راستاي بادهاي 200 هكتوپاسكال در 2 نيمكره را طي تابستان و زمستان مقايسه مي كنيم، تفاوت واضحي ديده مي شود. انحراف از متوسط موقعيت بيشتر در سراسر بخش آمريكا_ اقيانوس اطلس، نسبت به بخش آفريقا _ آسيا ديده مي شود. روباد جنب حاره هنگامي كه فرود عرض ميانه به سوي عرض هاي جنب حاره توسعه مي يابد، ممكن ست به طور موقت جا به جا شود. هنگامي كه اين جابجايي رخ مي دهد، جت جنب حاره مي تواند با جت جبهه قطبي ادغام شود. تغيير پذيري متوسط موقعيت عرض جغرافيايي روباد جنب حاره نيمكره جنوبي كمتر بوده، از حوالي 26 درجه عرض جنوبي در زمستان تا حدود 32 درجه عرض جنوبي در تابستان در جابجايي مي باشد. ماگزيمم بادها در زمستان بيش از 70 متر بر ثانيه و در تابستان 40 متر بر ثانيه مي باشد. حتي در ارتفاعات بالاي روبادها، اثر قاره اي مشهود مي باشد. بايد توجه داشت سرعت بالاي باد از كرانه هاي شرقي آسيا و آمريكاي شمالي آغاز مي شود. در سراسر نيمكره جنوبي الگو مداري تر بوده و به دليل وسعت كمتر خشكي ها، جت ها قويتر هستند.

جت جنب حاره ديده باني شده به صورت رشته هاي ابر حاره اي سراسر اطلس جنوبي و جنوب اقيانوس هند، در تصوير ماهواره اي فروسرخ، راستاي باد 200 هكتوپاسكال و خطوط جريان هم سرعت در 00 UTCمورخ 22 سپتامبر 2012


معمولا  روباد جنب حاره  در تصاوير ماهواره اي  بعنوان رشته ابرهاي سطح بالا شناخته مي شود. در مثال بالا، روباد جنب حاره از بخش حاره اي آمريكاي جنوبي به سوي جنوب اقيانوس اطلس و سراسر جنوب شرق آفريقا به سمت اقيانوس هند جنوبي جريان مي يابد.



حركت رو به بالا و قطب سو هوا در سلول هدلي به در جهت تشكيل جت جنب حاره؛ حركت رو به قطب هوا از استوا به شعاع كوچكتر حركت دوراني سريع تر، به منظور حفظ تكانه زاويه اي.


روباد جنب حاره از جريان هوا به سمت بالا و قطب سو، در سلول هدلي ناشي مي شود. همانطور كه بسته هاي هوا به عرض دايره اي كوچكتر حركت مي كنند، بايد سرعت خود را به منظور حفظ تكانه زاويه اي افزايش دهند. توجه داشته باشيد كه سرعت معمول در روباد جنب حاره  كمتر از محاسبه كاربردي معادله تكانه زاويه اي ست، چرا كه جريان هاي پيچشي بزرگ مقياس (large-scale eddies) (به عنوان مثال سايكلون ها) مقداري از تكانه سلول هدلي را به عرض هاي ميانه  انتقال داده و بسته هاي هوا بواسطه تلاطم كوچك، آهسته مي شوند. انتقال انرژي جنبشي توسط جريان هاي پيچشي به برقراري روباد جنب حاره كمك مي كند. جت در نزديكي ناحيه حداكثر انتقال واقع شده است. مكانيسم هاي ديگر به تغيير پذيري روباد جنب حاره در سطح جهان كمك مي كند، شامل: گراديان شمال به جنوب در گرمايش ميان تروپوسفري و حركت موجي به دليل رشته كوه هاي آسياي مركزي.


جت استريم شرقي حاره (Tropical Easterly Jet)

روباد شرقي حاره اي (TEJ) يك  مشخصه منحصر بفرد و غالب در تابستان نيمكره شمالي، سراسر آسياي جنوبي و شمال آفريقا ست. روباد شرقي حاره اي در لايه 100 - 200 هكتوپاسكال در نزديكي عرض بين 5 و 20 درجه شمالي يافت مي شود. بيشينه سرعت آن  50 - 40 متر بر ثانيه، حدود نصف حداكثر سرعت روباد جنب حاره و جت قطبي مي باشد، تنها غرب هند جنوبي، سراسر درياي عرب و حوالي تراز 150 هكتوپاسكال جريان دارد. شكل زير متوسط دامنه و شدت جت را در 200 هكتوپاسكال براي ژوئن تا اوت نشان مي دهد. اين جت استريم در موقعيت، راستا و شدت خود از ژوئن تا آغاز اكتبر نسبتا پايدار است.



(بالا) متوسط راستاي باد در 200 هكتوپاسكال (2000 - 1948). هسته روباد شرقي حاره اي در سراسر شمال اقيانوس هند واقع ست؛ بادهاي بزرگتر از 20 m s-1 از قاره دريايي (Maritime Continent) به اتيوپي توسعه مي يابد. (پايين) طرح كلي يك هسته سرعت ايده آل؛ گردش ثانويه آن، و نواحي داراي واگرايي (حركت صعودي) و همگرايي (فرونشيني) تراز فوقاني.

در طي موسمي تابستانه جنوب آسيا، روباد شرقي حاره اي ناشي از گردش هاي ثانويه بوده كه موجب افزايش همرفت سراسر جنوب هند، قاره دريايي و اقيانوس مجاور مي شود، در حالي كه حركت رو به بالا در سراسر ناحيه خروج آن، در نزديكي آفريقاي استوايي و اطلس متوقف مي شود. 

ايجاد و برقراري روباد شرقي حاره اي به طور كامل شناخته نشده است اما اعتقاد بر اين است كه جت ممكن ست بواسطه دماهاي فوق العاده بالا و ارتفاعات سراسر فلات تبت در طي تابستان ايجاد مي شود. مازاد نصف النهاري گرما، به برقراري پرفشار تراز فوقاني در سراسر فلات و بادهاي شرقي قوي سراسر هند مركزي و جنوبي كمك مي كند. روباد شرقي حاره اي، سيستم تهويه تراز فوقاني براي مونسون قوي جنوب غربي بشمار مي رود. پاسخ هاي منطقه اي با  گردش عمومي سياره اي هم پيوند مي باشند، كه در زير نشان داده شده است.


طرح كلي گردش اصلي اقيانوس هند، سلول سياره اي هدلي، جت شرقي حاره اي، و مونسون تابستانه آسيا (اقتباس از Gerald Meehl، NCAR) 


جت استريم هاي تراز پائيني


جت سومالي (Somali Jet)

در ميان شناخته شده ترين جت استريم هاي تراز پائين، جت سومالي مطرح مي باشد، يك جت جنوب غربي با ماگزيمم سرعت در نزديكي تراز 850 هكتوپاسكال كه رطوبت را به مونسون هند جنوبي تغذيه مي دهد.



جت سومالي در طي تابستان سراسر شمال ماداگاسكار و سواحل سومالي واقع مي شود. جت از ژوئن تا اوت با ميانگين حداكثر سرعت  ماهانه 18 m s-1 قوي تر مي باشد. گرچه سرعت روزانه مي تواند به 50 m s-1 نيز برسد. 

ويژگي هاي كليدي جريان تراز پائين عبارتند از:

_ ماگزيمم سرعت باد در نزديكي راس شمالي ماداگاسكار و سواحل سومالي.

_ يك جريان بزرگ عرضي استوايي از اقيانوس هند جنوبي به درياي عرب مركزي.

_ يك كمينه نسبي سرعت در بين محور باد هاي قوي در نزديكي استوا.

_ 2 شاخه شدن محور جت بر فراز درياي عرب، شاخه شمالي تر از سواحل غربي هند حوالي عرض 17 درجه شمالي مي گذرد، در حالي كه شاخه جنوبي، شرق سو منحصرا  از جنوب هند عبور مي كند.


پيش از حركت جنوبي به سمت اقيانوس هند جنوبي در طي زمستان، جت از ژوئن تا سپتامبر  نسبتا پايدار باقي مي ماند. 



(a) متوسط تنش باد در سطح اقيانوس، اثر جت سومالي تراز پائين ناشي از گراديان قوي فشاري عرضي استوايي و ارتفاعات شرقي آفريقا، را نشان مي دهد.


(b) سطح مقطع امتداد عرض 5 درجه شمالي بزرگي و اندازه فضايي هسته جت را نشان مي دهد؛ مناطق خاكستري ارتفاعات كوهستان هاي شرق آفريقا را نشان مي دهد (داده ها از Japanese 25-year Reanalysis طي دوره 1979-2004، ارتفاع رقومي از NOAA NGDC)


جت شرقي آفريقايي (African Easterly Jet)

جت شرقي آفريقايي (AEJ) ،يك بيشينه باد تراز پائين، يكي از مشخه هاي عمده سراسر آفريقاي حاره اي شمالي و شرق اقيانوس اطلس مجاور در طول تابستان نيمكره شمالي ست.


مشخصه هاي عمده در مقياس وسيع مونسون غرب آفريقا و اقيانوس اطلس حاره اي؛ طرح كلي از نيمرخ قائم جنوب به شمال در امتداد نصف النهار گرينويچ، سيستم كم فشار حرارتي - جت شرقي آفريقايي (AEJ)- منطقه همگراي (ITCZ) درون حاره، لايه هواي صحراي بزرگ (Saharan Air Layer = SAL) و نوسانات نصف النهاري در لايه مرزي جوي را مشخص مي سازد(اقتباس از Parker et al. 2005).


(بالا) متوسط سرعت باد در تراز 600 هكتوپاسكال براي ژوئيه تا سپتامبر در سراسر آفريقاي حاره اي شمالي و اقيانوس اطلس حاره اي. (پايين) سطح مقطع امتداد مدار 0 درجه، جريان موسمي جنوب غربي تراز پايين (سبز) و جت شرقي آفريقايي در سطوح مياني (بنفش) را نشان مي دهد.  بيشينه باد شرقي جت شرقي آفريقايي حوالي 150 هكتوپاسكال بوده و باد هاي غربي قوي حوالي 200 هكتوپاسكال در عرض 20 درجه شمالي مربطو به روباد جنب حاره اي مي باشد.


جت داراي بيشينه اي بين 700 و 600 هكتوپاسكال و بين 13 و 17 درجه عرض شمالي با سرعت باد 10 تا 25 m s-1 ست. روباد شرقي آفريقايي از آپريل تا نوامبر نمايان بوده اما در طول موسمي غرب آفريقا، بين ماه هاي ژوئن و سپتامبر در قوي ترين حالت قرار مي گيرد.


(بالا) ميانگين ژوئيه تا سپتامبر (بالا) دماي سطحي (سايه دار C0و نم ويژه (پربندها، g kg -1 ). (پايين)ارتفاع تراز فشار 600 هكتوپاسكال (m) طي دوره 2009 - 1979به گراديان قوي بين صحراي بزرگ گرم و خشك و ناحيه جنوبي خنك تر و مرطوب توجه داشته باشيد.


وجود اين جت با برگشت قوي در گراديان معمول نصف النهاري دمايي سراسر قاره آفريقا طي تابستان همراه است (معمولا گرمتر در استوا). صحراي بزرگ در شمال يك لايه هواي صحرايي خشك و غبار آلود ايجاد مي كند كه يك ناهنجاري فراز گرمايي، جانب شمال هواي خنك تر در نزديكي استوا ست. شارش قوي شرقي زمينگرد، در پاسخ به دماي سطحي قابل توجه و گراديان رطوبتي از خليج گينه به صحراي بزرگ گسترش مي يابد. سطح مقطع شمال به جنوب، نشان داده شده در بالا، تضاد دمايي و رطوبتي برجسته در تروپوسفر پائيني تا مياني را نشان مي دهد. يك جت مشابه اما ضعيف تر از روباد شرقي آفريقايي، در نزديكي تراز 700 هكتوپاسكال در جنوب آفريقا طي سپتامبر تا اكتبر در پاسخ به گرمايش نواحي صحرايي جنوب غرب آفريقا گسترش مي يابد. 

كوهستان هاي شمال مركزي آفريقا، بادهاي شرقي تراز پايين را آشفته كرده و سبب افزايش سرعت بادها در باد پناه كوهستان ها مي شود. اين اثر مكانيكي توپوگرافي مي تواند يك منبع انرژي براي كمك به برقراري روباد جت شرقي آفريقايي در فاصله دورتري در شمال ( 20 - 15 درجه عرض شمالي) ايجاد نمايد.

چينش قوي عمودي ناشي از روباد شرقي آفريقايي و بادهاي غربي تراز پايين مونسون مي باشد. چينش عمودي باد به سازماندهي همرفت عميق كه در شمال و جنوب جت شرقي آفريقايي رايج است، كمك مي نمايد. 


سايكلون هاي عرض ميانه (Midlatitude Cyclones)

هنگامي كه امواج در امتداد جت استريم ها در عرض هاي ميانه شكل مي گيرند، گراديان قوي دما سراسر محدوده طول جغرافيايي محدود گسترش يافته كه منتج به سيستم هاي كم فشار (سايكلون ها) و سيستم هاي پرفشار (آنتي سايكلون ها) مي شود. 


گسترش كم فشار يا پرفشار تحت تاثير موقعيت هسته هاي سرعت جت تعيين شود. اين موضع به دليل حركت صعودي (نزولي) ناشي از واگرايي و همگرايي در نواحي ورود و خروج هسته هاي سرعت جت مي باشد.



طرح مفهومي گردش ثانويه مرتبط با ناحيه ورودي يك هسته سرعت جت تروپوسفر فوقاني. حركت عمودي به سبب تمايل صعودي تسري كننده بادهاي تراز پايين به سمت واگرايي تراز فوقاني در ناحيه ورودي جت مي باشد. خط چين ها ايزنتروپ ها (خطوط همدماي پتانسيل) هستند .

براي مثال، واگرايي در سمت راست منطقه ورودي سبب بوجود آمدن همگرايي تراز پائين، افزايش سرعت باد در سطوح پايين، و حركت صعودي قوي در امتداد شيب سطوح هم آنتروپي به سوي ناحيه واگرا مي شود. بنابر اين فشار سطحي به سبب سايكلون زائي يا تقويت يك سايكلون موجود كاهش مي يابد. 

واگرايي تراز فوقاني در يك موج با دامنه وسيع به حداكثر رسيده، طول موج كوتاه، بادهاي قوي در تراز هسته سرعت جت و چينش قوي بين تراز هسته سرعت و تراز غير واگرايي (600 - 500 هكتوپاسكال) همچون در 23 دسامبر 2009 سراسر كارائيب غربي و اطلس حاره اي رويداده است:

ارتفاع و بادها 250 هكتوپاسكال و تحليل سطح (surface analysis) مربوطه. فلش سبز حركت صعودي ناشي از واگرايي تراز فوقاني را نشان مي دهد.

در اين مثال، الگوي نصف النهاري روباد و هسته سرعت قوي تراز فوقاني سبب گسترش سطح يك سايكلون به شرق جامايكا حوالي عرض 15 درجه شمالي شده است.


جت استريم و تلاطم (Jet Streams and Turbulence)


موقعيت هاي نواحي تلاطم مرتبط با سايكلون هاي عرض ميانه و روباد قطبي.


روبادها سبب هر دو برش افقي و عمودي مي شوند. از آنجا كه روبادها معمولا بالا تر از همه به غير از ابرهاي سيروس هستند، تلاطم، اغلب آشفتگى در آسمان فاقد ابر (Clear Air Turbulence= CAT) خوانده مي شود. تلاطم بر فراز تروپوپاز بالاي هسته جت، در جبهه زير هسته، و در كم فشار جنب هسته معمول هست. بيشينه برش در لبه جت كه تفاوت هاي سرعت قابل توجه هستند، وجود دارد. تلاطم همچنين بواسطه تغييرات جهت ناگهاني باد در انحناي تند فرودهاي تراز فوقاني ايجاد مي شود.


نوسانات روبادها (Variability of the Jetstreams)



متوسط موقعيت روبادها و انحراف از نرمال در طي زمستان و تابستان هاي النينو و لانينا.


موقعيت هاي روبادهاي جنب حاره و قطبي در پاسخ به تغييرات ناهنجاري هاي دماي سطح آب دريا (SST) و گردش اتمسفري در اقيانوس آرام طي دوره النينو و لانينا به طرز چشمگيري تغيير مي نمايد. نتيجه تغييرات بارزي در نواحي سايكلون زايي(cyclogensis)، حركت طوفان، و ناهنجاري دما و بارش مي باشد. براي مثال، طي زمستان هاي همراه با النينو، به دليل تغييرات در توزيع گرمايش حاره اي، جت جنب حاره آرام بر فراز آرام مركزي و شرقي، گسترش يافته و قوي تر مي باشد. در نتيجه سايكلون هاي عرض ميانه در يك مسير جنوبي بر فراز آمريكاي شمالي حركت كرده و جبهه ها بسوي آمريكاي مركزي و كارائيب مي رسند. شرايط ناهنجاري مرطوب و سرد در جنوب آمريكا و شمال مكزيك غالب شده، در حالي كه شمال گرمتر و خشك تر از نرمال خواهد بود.


الگوي آب و هوايي معمول بر فراز آمريكاي شمالي در طي زمستان هاي النينو.



الگوي زمستانه روباد اقيانوس آرام جنوبي: سرعت باد مداري 200 هكتوپاسكال ژوئن - اوت (سايه دار، ms-1و خطوط جريان (پربندها، فاصلهm2 s-1  1 × 107براي (a) شرايط ميانگين، (b) لانينا 1998، و (c)شرايط النينو 1997. ميانگين اقليمي 1995 - 1979.


روباد اقيانوس آرام جنوبي نيز به وقايع فرين ENSO پاسخ مي دهد. در طي زمستان هاي النينو  جت در سراسر كل آرام جنوبي قوي تر و شديدتر مي شود. در مقابل طي زمستان هاي لانينا جت ضعيف تر شده، به غرب عقب نشسته و يك شاخه به سمت جنوب تقسيم مي شود كه بعنوان فرود ميانه آرام غالب مي شود. 


شکل گیری یک رودباد

زمانی که توده های هوای گرم در جنوب با توده های هوای سرد شمالی به هم برخورد می کند، درجه حرارت و فشار به سرعت کاهش می یابد. اساسا شما می توانید افت درجه حرارت و فشار را با یک تپه مقایسه کنید. هرچه شیب تپه بیشتر باشد شما سریع تر به پایین آن تپه می رسید و همه اینها به خاطر تفاوت معنادار شیب است.

در مورد سرعت باد، تفاوت فشار میان یک محدوده پرفشار و کم فشار می تواند بسیار زیاد باشد و به همین دلیل است که بادهایی با سرعت های بالا شکل می گیرد. تفاوت های فشار و درجه حرارت گاهی بسیار زیاد است و علت آن هم این که این روزها شدت گرمایش جهانی کاملا شرایط طبیعی را بر هم زده است. در فصل زمستان یعنی در زمان اوج جت استریم و در تابستان کاملا توازن بر هم خورده است.

با این که این تونل هوا بیشتر در ارتفاعات بالای ۲۰ هزار فوتی (مرز میان تروپوسفر و استراتوسفر) شکل می گیرد، اما تاثیرات این پدیده جوی می تواند الگوهای آب و هوا را کاملا تغییر دهد. خشکسالی های ویرانگر، سیلاب و توفان های مهیب از اثرات این پدیده است. اهمیت جت استریم بیشتر به این دلیل است که الگوهای جوی را در سطحی جهانی تحت تاثیر قرار می دهد و این مساله می تواند پیش بینی وضع هوا را با مشکلات عدیده ای مواجه کند. یک نمونه از تاثیرات مستقیم آن مشکلاتی است که بر سر راه سفرهای هوایی ایجاد خواهد شد. زمان های پرواز هواپیماها و میزان مصرف سوخت مستقیما از چنین پدیده هایی تاثیر خواهد پذیرفت.


کشف جت استریم

برای نخستین بار پدیده رودباد در دهه ۱۹۲۰ به وسیله واسابورو اوئیشی یک هواشناس ژاپنی کشف شد. وی که روی بالن های مخصوص هواشناسی کار می کرد به صورت اتفاقی این رود باد عظیم را شناسایی کرد. این بالن ها با پرواز بر فراز کوه فوجی بادهای سطوح فوقانی تر جو را مورد بررسی قرار دادند. تحقیقات این هواشناس باعث آگاهی از الگوهای چنین بادهایی شد، اما مساله مهم اینجا بود که تحقیقات وی در ژاپن سندیت داشت و هنوز در ابعاد جهانی نیاز به مطالعات بیشتر داشت. شناخت بیشتر از رودبادها سال۱۹۳۴ بدست آمد، زمانی که یک خلبان آمریکایی به نام ویلی پست تصمیم به پرواز تک نفره به دور کره زمین گرفت. این خلبان یک لباس مخصوص را برای خود طراحی کرد که به وی این امکان را می داد در ارتفاعات بسیار بالا پرواز کند.

نکته: مهم ترین اثر​جت استریم در صنعت هواپیمایی است، چرا که پرواز در جهت موافق یا مخالف جت استریم ها می تواند بشدت بر سوددهی وزیان دهی صنایع هواپیمایی تاثیرگذار باشد

وی در خلال پروازهای خود متوجه تغییرات ناگهانی سرعت شد. این تغییرات ناگهانی حاکی از قرار گرفتن وی در یک جریان کاملا متفاوت از توده هوا بود. با این وجود تا سال ۱۹۳۹ طول کشید که چنین پدیده ای رسما مورد تائید کارشناسان و متخصصان جهانی قرار گیرد. سال ۱۹۳۹ یک هواشناس آلمانی به نام اچ. سیلکوف در یک مقاله علمی از عبارت جت استریم نام برد. بعدها در طول جنگ جهانی دوم خلبانانی که مسیر میان اروپا و آمریکای شمالی را طی می کردند، متوجه تغییرات فاحش سرعت باد شدند و همه اینها کم کم بر میزان اطلاعات هواشناسان و دانشمندان جهان افزود.


توصیف دلایل پدیده جت استریم

تحقیقات بیشتر خلبانان و هواشناسان نشان داد که دو جریان عمده جت استریم در نیمکره شمالی وجود دارد و در نیمکره جنوبی نیز این پدیده کماکان تاثیرگذار است به طوری که قوی ترین جت استریم های این نیمکره در عرض جغرافیایی بین ۳۰ درجه شمالی تا ۶۰ درجه شمالی به ثبت رسیده اند. ضعیف ترین رودبادی که در بخش های پایین استوا وجود دارد در نزدیکی عرض ۳۰ درجه شمالی گزارش شده است. موقعیت این نوع رودبادها در طول سال تغییر می کند و گفته می شود که آنها خورشید را دنبال می کنند چرا که با گرم شدن هوا از شمال و با سرد شدن هوا از جنوب حرکت کرده و تغییر موضع می دهند. لازم به ذکر است که جت استریم ها در فصل زمستان قوی تر است و علت آن هم تضاد میان هوای قطب شمال و استواست که در این زمان به اوج خود می رسد. در تابستان تفاوت درجه حرارت کمتر است بنابراین جت استریم ضعیف تر است. جت استریم ها معمولا مسافت های بسیار طولانی را پوشش می دهد. حتی گاه آنها جریانات پیوسته نیز نیستند یا در پاره ای از اوقات هم پیچ و تاب های زیادی در طول مسیر حرکتشان پیدا می کنند. جایی که پیچ و تاب در این قبیل تونل ها ایجاد شود، سرعت حرکت باد هم کندتر خواهد شد و چنین امواجی تحت عنوان «راسبی» خوانده می شود. علت کاهش سرعت، همان اثر کوریولیس و تغییر جهت باد به سمت غرب یعنی جهت مخالف حرکت است.


اهمیت جت استریم ها

مهم ترین اثر این پدیده در صنعت هواپیمایی است. به عنوان مثال سال ۱۹۵۲ یک هواپیمای پان آمریکن که از توکیو به سمت هونولولو جزایر هاوایی در حال حرکت بود توانست چند ساعتی از مدت زمان سفر خود بکاهد. این کاهش زمان صرفه جویی در مصرف سوخت را به دنبال دارد. پرواز در جهت موافق یا مخالف جت استریم ها می تواند بشدت بر سوددهی و زیان دهی صنایع هواپیمایی تاثیرگذار باشد. ناآرامی های وسیعی که در اطراف این تونل های باد وجود دارد و تاثیر پدیده گرمایش جهانی بر شدت خطرات وارده احتمالی افزوده چرا که امکان پیش بینی را تا حد امکان از هواشناسان گرفته است. یکی دیگر از دلایل اهمیت جت استریم ها تغییر در الگوهای جوی است. به عنوان مثال هواشناسان دلیل بارش های سیل آسای اخیر در بریتانیا را رودبادها می دانند و معتقدند که آنها الگوهای متعارف را بر هم زده اند. علاوه بر این از نظر هواشناسی فاکتورهای متعددی است که باعث می شود الگوهای جوی یک منطقه به شکل غیرعادی تغییر کند. برآوردها حاکی از آن است که در آخرین دوره یخبندان آمریکای شمالی، جت استریم قطبی به سمت جنوب منحرف شده و علت آن هم صفحه عظیم یخچالی در قطب شمال بوده که سه کیلومتر ضخامت داشته. این صفحه عظیم یخچالی عملا اقلیم محلی را تحت تاثیر قرار داده و حتی توانسته جریان رودباد را هم تغییر دهد. حاصل این تغییر مسیر نیز بارش های مداوم و شکل گیری چند دریاچه در آمریکای شمالی بوده. ال نینیو و لانینیا نیز توانایی آن را دارند که جت استریم را از مسیر خود منحرف کنند. به عنوان مثال با وقوع ال نینیو بارندگی در کالیفرنیا بشدت افزایش پیدا می کند چرا که جت استریم قطبی بیشتر به سمت جنوب منحرف می شود و ارمغان آن هم برای بخش های جنوبی تر چیزی به جز توفان های مهیب نیست.

برعکس با وقوع لانینیا، کالیفرنیا وارد یک دوره خشکسالی می شود و بارندگی ها بیشتر در بخش شمال غربی اقیانوس آرام متمرکز می شود. علت این پدیده آن است که جت استریم قطبی به سمت شمال منحرف شده است. تحت این شرایط بارندگی ها اغلب در اروپا به حداکثر میزان خود می رسد چراکه جت استریم توانایی آن را دارد که ابرها را به سمت شرق تغییر جهت دهد. امروزه، جابه جایی جت استریم شمالی مسلم شده و نتیجه آن هم تغییرات احتمالی است که اکنون شاهد آن هستیم. دلیل بیشتر خشکسالی ها و سیلاب های اخیر را باید در تغییر موضع جت استریم ها جستجو کرد. به همین دلیل بسیاری از دانشمندان و هواشناسان درصدد هستند که به جای رصد عواقب این پدیده به علت های آن پی ببرند. حتی این روزها استفاده از انرژی تونل های رودبادها در صدر تحقیقات جهانی قرار گرفته است. توربین های بادی معلق می توانند استفاده از این انرژی پاک را امکان پذیر سازند.


منابع:

- پرتال آفتاب، رودبادها متهم می شوند / 1 شهريور 1391 کد A214983 به نقل از روزنامه جام جم

- وبسايت آموزشي MetEd

 

ترجمه و گرد آوري : مهرداد شهبازي/ آژانس هواشناسي ايران (http://irmancy.ir)

»‌‌ نقشه جت استريم هاي اروپا و آسياي مركزي در 7 روز آينده:  اروپا  |  آسياي مركزي

» نقشه جت استريم اطلس در 7 روز آتي

»‌‌ نقشه جت استريم كره زمين در 7 روز آتي



http://www.daneshema.com/module-pagesetter-viewpub-tid-1-pid-1764.html

http://fa.wikipedia.org/

http://daneshnameh.roshd.ir

http://astronomyonline.org

http://www.cloudysky.ir/data/data0224.php

http://www.eoearth.org/article/Jet_stream

http://www.khabaronline.ir/news-83563.asp

نویسنده : | در : دوشنبه 19 تير 1391 ساعت: | دیدگاه: ()
تعداد بازديد : 4737
نتیجه : 0 امتیاز توسط 0 نفر مجموع امتیاز : 3

نوسان قطبي



Arctic Oscillation(AO)

 نوسان قطبي

 

 

(AO) نوسان قطبي به عنوان يكي از الگوهاي پيوند از دور نيمكره شمالي، عبارت است از ناهنجاري فشار جوي در تراز دريا در عر ض هاي قطبي شمال و عرضهاي مياني (عرض 45 درجه شمالي). اين ناهنجاري بهصورت فازهاي هاي مثبت و منفي نشان داده مي شود. الگوي نوسان قطبي، تغييرات الگوهاي فشار،، دما، بارش،ارتفاع ژئوپتانسيل، جهت باد و ... را در دور ه هاي خاصي از سال كنترل مي كند. در اين ميان دما يكي از عناصر اقليمي بسيار حساس از نظر تأثيرپذيري از ساير عوامل تأثيرگذار اقليمي است كه تحت تأثير اين الگو قرار دارد. 

 (AO) نوسان قطبي عبارت است از ناهنجاري فشار اتمسفري در تراز دريا در عرض هاي قطبي شمال و عرض هاي مياني (عرض 45 درجه شمالي ) كه اين ناهنجاري به صورت فازهايهاي مثبت و منفي نشان داده مي شود. از ديدگاه سينوپتيكي، نوسان قطبي يكي از الگوهاي پيوند از دور 2 ميباشد كه بر آب و هواي كره ي زمين از طريق تغيير در الگوهاي فشار، دما، بارش، ارتفاع ژئوپتانسيل، جهت باد و ... تأثير مي گذارد. به عبارت ديگر الگوي نوسان قطبي، تغييرات الگوهاي فشار، دما، بارش، ارتفاع ژئوپتانسيل، جهت باد و ... را در دورههاي خاصي از سال كنترل مي كند. يكي از اين الگوهاي اقليمي كه در نيمكره ي شمالي تحت تأثير اين شاخص قرار دارد، عنصر دما است . دما يكي از عناصراقليمي بسيار حساس از نظر تأثيرپذيري از ساير عوامل تأثيرگذار محيطي و اقليمي مي باشد. الگوهاي فشار، بيش از ساير عوامل بر روي دما تأثيرگذار هستند.


قرارگيري ايران در موقعيت ورود سيستم هاي متنوع فشار كه مراكز آنها در مديترانه،اقيانوس اطلس و يا سيبري است و از طرفي تكوين اين مراكز فشار، تحت حاكميت الگوهاي فشار عرض هاي قطبي، مي تواند تبيين كننده يك الگوي پيوند از دور بين مراكز فشار اتمسفري در عرض هاي قطبي شمال با نوسان هاي دمايي در ايران باشد . اهميت اين پژ وهش، در آشكارسازي پيوند بين الگوهاي گردشي با دماهاي حداقل سطحي است كه زمينه را براي پيش بيني روند تغييرپذيري اين الگوها در تقابل با هم، فراهم خواهد نمود كه به پيش بيني يخبندانها با استفاده از تغييرات الگوي نوسان قطبي در طي سال هاي آينده كمك خواهد نمود.


تحقيقات تامپسون و والاس  نشان مي دهد كه نوسان قطبي، يك چرخش اتمسفري درنيمكره ي شمالي است كه تبيين كنندهي بسياري از نوسان هاي اقليمي نيمكرهي شمالي است.
والاس، نوسان شمالي را رقيب انسو در روند تغييرپذيري اقليم سياره زمين مي داند. تامپسون نيز نشان داد كه نوسان قطبي، در برگيرنده ي برخي ديگر از الگوهاي گردشي نيمكره ي شمالي از جمله نائو (NAO)است. 
تحقيقات گنگ و همكاران در زمينه ارتباط الگوي نوسان قطبي با اقليم زمستانه چين نشان داده است كه دما و بارندگي زمستانه ي چين در فازهاي مثبت و منفي الگوي نوسان قطبي، تغيير مي كند. بررسيهاي گنگ همچنين حاكي از تفاوت ميزان همبستگي بين الگوهاي مذكور در مناطق مختلف چين بوده است .
تحقيقات اسمولينسكي ، الگوي نوسان قطبي را به عنوان يكي از الگوهاي بزرگ گردشي و تبيين كننده تغييرات اقليمي نيمكره ي شمالي معرفي ميكند. وي معتقد است كه در طي فاز منفي الگوي نوسان قطبي، پايين آمدن دماي هوا در آمريكاي شمالي و اروپا، يخبندان هاي شديدي را ايجاد ميكند.
تحقيقات ولفگانگ و همكاران، تأثير زمستانه ي نوسان قطبي را بر موسمي هاي اقيانوس هند (IOM) مورد بررسي قرار داده است . آنها به بررسي تأثيرات الگوهاي گردشي نيمكره ي شمالي (از جمله الگوي نوسان قطبي ) بر تغييرات دمايي و بارشي موسمي هاي اقيانوس هند پرداختند.


الگوي AO يكي از برجسته ترين الگوهاي تغييرات فشار سطح دريا (SLP) با خصوصيت غير فصلي در شمال عرض هاي جغرافيايي 20 درجه ي نيمكره ي شمالي است . اولين بار به وسيله والاس و تامپسون در سال 1998 به عنوان دليل اصلي تغييرپذيري مناطق برون حاره ي نيمكره شمالي مطرح گرديد. معمولاً با ايجاد ناهنجاري هاي (SLP) با علامت مشخص بر روي قطب شمال و ناهنجاري هايي با علامت مخالف در عرض جغرافيايي 37 تا 45 درجه ي شمالي مشخص مي گردد. فاز مثبت AO به دوره هايي اطلاق مي شود كه فشار سطح دريا در قطب شمال زير معمول باشد . در اين حالت بادهاي غربي سطح زمين در شمال اقيانوس اطلس تقويت مي شود و شرايط گرمتر و مرطوبتر از معمول را در ار وپاي شمالي به همراه مي آورد. فاز منفي AO نشاندهندهي فشار بالاتر از معمول بر روي منطقه قطب شمال و كمتر از معمول در عرض هاي 45 درجه شمالي است. در طي اين شرايط كه به فاز سرد هم معروف است، موج هاي سرمايي، اروپا را فرا گرفته ولي شرايط خا ورميانه و جنوب اروپا و مديترانه، مرطوبتر از حد معمول خواهد بود (شكل 2). در حالي كه در فازهاي مثبت (بالا)، هواي مرطوبتر بر آلاسكا، اسكاتلند و اسكانديناوي و شرايط خشكتر در كاليفرنيا، اسپانيا و خاورميانه حاكم مي گردد.

 


بررسي ها نشان مي دهد كه شاخص نوسان قطبي (AO) با نوسانهاي درجه حرارت بر روي قاره اوراسيا مرتبط است. تغييرات دما بر روي اقيانوس منجمد شمالي قوياً با AO مرتبط است.
تحقيقات اخير، رابطه ي معناداري بين شدت پرفشار سيبري و الگوي AO را نشان مي دهد. اين ضريب بوسيله ي گنگ، 0.51 محاسبه شده است.


نوسان قطبي، رقيب انسو در روند تغييرپذيري اقليمي سياره ي زمين به شمار مي رود. تحقيقات نشان مي دهد كه حدود 50 درصد بروز گرمايش بر روي قاره آسيا نيز به تغييرات AO نسبت داده شده است.   



اطلاعات شاخص نوسان قطبي (AO)

شرايط فعلي 
»  مانگين مقادير ماهانه شاخص AO از سال 1950 


1 - فرمت گرافيكي :   كل ماهاي سال   |   ميانگين فصلي (JFM)
 
»  انيميشن ها (چرخه ها) :  



 چشم اندازها

نویسنده : | در : دوشنبه 19 تير 1391 ساعت: | دیدگاه: ()
تعداد بازديد : 2836
نتیجه : 0 امتیاز توسط 0 نفر مجموع امتیاز : 0

دو قطبی اقیانوس هند



دو قطبی اقیانوس هند

(Indian Ocean Dipole (IOD


دو قطبی اقیانوس هند یک پدیده بر هم كنش اقیانوس - اتمسفر در اقیانوس هند می باشد. وقتي دمای آب سطح آقيانوس در جنوب شرقی اقیانوس هند در منطقه استوا سردتر از معمول و دمای سطح آب در در غرب اقیانوس هند در استوا گرم تر باشد، همرفت نرمال در سراسر اقیانوس هند شرقی رخ داده و حوضه آب گرم به غرب انتقال یافته و باد هاي شرقي قوي تر از نرمال خواهد بود. باراش باران سنگین در سراسر شرق آفریقا و بخش هايي از جنوب شرق ايران ایجاد و خشکسالی شدید و آتش سوزی جنگلی در سراسر منطقه اندونزی اتفاق می افتد. در اين حالت IOD در فاز + خود قرار دارد.

بنابر اين شرق آفريقا، تا حدودي شمال آفريقا و همينطور جنوب شرق ايران دوره اي مرطوب تر را خواهند داشت.







در فاز مثبت IOD ، بادها در لایه زیرین شرقی خواهد بود و فرارفت رطوبت به سمت غرب اقیانوس هند می باشد. در این هنگام بارش ها در غرب این ناحیه شامل شرق آفریقا ، بخش های از جنوب شرق ایران در حد افزایش انتظار می رود. شایان ذکر است معمولا (نه همیشه) فاز منفی IOD با جریانات لانینا هم پیوند می شود.
 


»  دماي سطح آب دريا (SST) اقيانوس هند   1    |    2    |   3

»  ناهنجاري دماي سطح آب دريا (SST) اقيانوس هند   1    |    2     |   3

»  بازتابش تشعشعات با طول موج بلند (OLR) اقيانوس هند   1   |   2
» ارتفاع موج، پوشش ابر، بارش، باد سطحي، آب قابل بارش و ...   1   |   2   |   3
»  تصاوير ماهواره اي اقيانوس هند   1   |   2
»  گراف شاخص مدل دو قطبي اقيانوس هند  1  |  2
»  اطلاعات مقادير شاخص IOD  ن 1   |‌‌   2   |   3     

نویسنده : | در : دوشنبه 19 تير 1391 ساعت: | دیدگاه: ()
تعداد بازديد : 2088
نتیجه : 0 امتیاز توسط 0 نفر مجموع امتیاز : 0

چرخه خورشيد



The Solar Cycle 

 


چرخه خورشيد



ستاره ای از رشته اصلی با رده طیفی G2 .جسم مرکزی منظومه شمسی که تمام سیارات دنباله دارها و سیارکها در مدارهایی دور آن می چرخند.

 

۹۸درصد جرم منظومه شمسی درون خورشید قرار دارد  و نور وگرمای این ستاره برای تداوم زندگی بسیار ضروری است.منبع انرژی این ستاره فرآیند همجوشی هسته ای است که در آن اتم هیدروژن به هلیم تبدیل می شود.این واکنش در درون هسته انجام  می گردد که خود یک چهارم شعاع خورشید را در بر می گیرد.ذرات نوترینو ناشی از واکنشهای هسته ای درون خورشید در زمین قابل کشف هستند.ساختمان ودینامیک خورشید در علمی به نام خور لرزه نگاری(Helioseismology) مورد بررسی قرار می گیرد.یک منطقه تابشی(radiative)  وبعد از آن یک منطقه همرفتی (convective)هسته را در برگرفته که اندازه آن7/28 درصد از شعاع خورشید می باشد.قرص قابل مشاهده خورشید نورسپهر (photosphere) نام دارد مناطق فعال خورشید در این قرص را می توان به مناطقی مانند  لکه های خورشیدی و مشعل( faculae )تقسیم نمود.این عوارض با میدانی مغناطیسی با قدرت 2000 تا 4000 گاوس همراه هستند.دراین منطقه میتوان شاهد جودانه (granulation) ودر اندازه های بزرگتر ابر جودانه (super granulation) بود که هردو ناشی از فعالیت همرفتی خورشیدی هستند.نورسپهر یافوتوسفر دارای چرخشی تفاضلی ( differential) بوده ودمای آن 5780 درجه کلوین است.

 

جو درونی خورشید لایه ای به نام فام سپهر یا کروموسفر است که درست بالای نورسپهر قرار گرفته است.بکمک وسایلی مانند خور طیف نگاشت(spectroheliograms) یا طیف سنج میتوان ناظر عوارضی مانند زبانه ( prominences) سیخک (spicules) کمانک (fibrils) پلاژ (plages) و مشعل(flocculi) در فام سپهر بود.

 

لایه بالاتر جوی خورشید تاج يا کرونا است که دمای آن به چند میلیون درجه می رسد.در این منطقه نیز عوارضی مانند حفره های تاجی یا چرخه تاجی وجود دارند.



تمام فعالیت های خورشید شامل انتقال جرمی تاج یا فورانهای تاج خورشیدی coronal mass ejection)) شراره  (flares) مناطق فعال و لكه های ناشی از آنها طی یک چرخه 11 ساله کم وزیاد می شوند.مقدار تابش ورودی به زمین با نام ثابت خورشیدی نیز دارای ارتباطی با این چرخه می باشد تغییرات بلند دوره ثابت خورشیدی حتی به تغییرات اقلیمی نیز منجر می شود و دوره کمینه ماوندر(maunder minimum) یکی از نمونه ها می باشد.

 

تابش اشعه ایکس قوی ناشی از شراره های خورشید ٬لایه یونکره (ionosphere) زمین را تحت تاثیر قرار داده وذرات پرانرژی آزاد شده نیز می توانند خطری برای فضانوردان و ماهواره ها به حساب بیایند.انتقال جرمی تاج (فورانهای تاج خورشیدی یا CME)فضای بین زمین وخورشید را تحت تاثیر قرار داده وموجب طوفانهای مغناطیسی ودر نتیجه شفق های قطبی می شود.


ارتعاشات خورشیدی

ارتعاشات خورشید مانند زنگیست که دائم در حال نواخته شدن است. خورشید در آن واحد بیشتر از ۱۰ میلیون درجه صوت مختلف ایجاد می کند. ارتعاشات گازهای خورشیدی از نظر مکانیکی شبیه به ارتعاشات هوا، که آنها را با نام امواج صوتی می شناسیم، می باشند. از این رو ستاره شناسان امواج خورشیدی را به رغم اینکه نمی شنویم، مانند امواج صوتی می دانند. سریعترین ارتعاش خورشیدی حدود ۲ دقیقه به طول می انجامد. مدت زمان یک ارتعاش مقدار زمان لازم برای کامل شدن یک حلقه یا سیکل از ارتعاش است. آرام ترین ارتعاشی که گوش انسان قادر به تشخیص آن می باشد مدت زمانی معادل ۲۰/۱ ثانیه دارد.

بیشتر امواج صوتی خورشید از “سلولهای حرارتی” موجود در توده های متراکم گاز در اعماق خورشید سرچشمه می گیرند. (*هوا دارای خاصیت ارتجاعی می‌باشد هنگامی که یک لایه از مولکولهای هوا به جلو رانده می‌شود، این لایه به نوبه خود لایه دیگری را به جلو می‌راند و خود به حال اول بر می‌گردد. لایه جدیدی نیز لایه دیگری را به جلو می‌راند و به همین ترتیب این عمل بارها و بارها تکرار می‌گردد تا انرژی به پایان برسد. این جابجایی مولکولها اگر بیش از ۱۶ مرتبه در ثانیه تکرار ‌گردد صدا بوجود می‌آید. هر رفت و برگشت لایه هوا یک سیکل نام دارد و تعداد سیکل در ثانیه تواتر یا بسامد یا فرکانس نامیده می‌شود).این سلولها انرژی را تا سطح خورشید بالا می آورند. بالا آمدن این سلولها مانند بالا آمدن بخار از آب در حال جوشیدن است. واژه سلولهای حرارتی به همین دلیل به آنها اطلاق می گردد. هنگامیکه سلولها بالا می آیند، سرد می شوند. آنگاه به درون خورشید جائیکه بالا آمدن از آنجا آغاز می شود باز می گردند. در هنگام سقوط و پائین رفتن سلولهای حرارتی ارتعاش شدیدی به وجود می آید. این ارتعاش باعث می شود که امواج صوتی از درون سلولها خارج شوند.

از آنجائیکه اتمسفر خورشید غلظت کمی دارد، امواج صوتی نمی توانند در آن به حرکت و جریان درآیند. در نتیجه، وقتی که یک موج به سطح می رسد مجددا به درون خورشید بر میگردد. بنابراین قسمت کوچکی از سطح خورشید حرکت تند و سریعی به بالا و پائین پیدا می کند. وقتی یک موج به درون خورشید سفر می کند، به سمت بالا و سطح آن خم می شود. مقدار انحنای موج بستگی به چگالی گازی که موج درون آن حرکت میکند و مواردی دیگر دارد. در نهایت، موج به سطح می رسد و دوباره به درون بر می گردد. این رفت و آمدها تا آنجا که موج انرژی خود را در گازهای پیرامون از دست بدهد، ادامه خواهد داش

امواجی که به عمیق ترین فاصله از سطح خورشید فرو می روند طولانی ترین مدت را دارند. برخی از این امواج تا هسته خورشید فرو می روند و مدتی معادل چندین ساعت دارند.



آینده خورشید

طی چند میلیارد سال آینده درخشندگی خورشید بسیار زیاد خواهد شد ودمای زمین به 100 درجه رسیده وآب اقیانوسها تبخیر خواهند شد.بعد از مدتی با اتمام سوخت هیدروژنی اش به یک غول سرخ تبدیل خواهد شد. این زمان خورشید دارای مرحله از ناپایداری شده  واندازه خورشید 50 برابر خواهد شد.دمای سطحی کاهش یافته اما درخشندگی کلی تا حدود 300 برابر مقدار کنونی افزایش خواهد یافت.دما در هسته خورشید به 100 میلیون درجه رسیده و هلیوم بدنبال واکنشهای هسته ای جدید به کربن و اکسیژن تبدیل خواهد شد.جرم خورشید آنقدر زیاد نیست که بتواند از طریق واکنشهای هسته ای کربن سوزی واکسیژن سوزی انرژی تولید کند.بعد از مدتی بادهای خورشیدی شدید از آن وزیدن گرفته ولایه های بیرونی به شکل سحابی سیاره ای به بیرون پرتاب می شوند.بعد از مدتی آنچه که باقی می ماند هسته ای تشکیل شده از مواد دژنره(تبهگن) بوده وخورشید به یک کوتوله سفید تبدیل خواهد شدو بعد از مدتهای طولانی با به ته کشیدن انرژی ،به یک کوتوله سیاه مرده وکم فروغ تبدیل خواهد شد.


                                    مشخصات خورشید

 

 

فاصله متوسط تازمین

۱۴۹۵۹۷۸۷۰ کیلومتر 

زمان رسیدن نور از خورشید به زمین

۰۰۴/۴۹۹ ثانیه

اختلاف منظر خورشید

۱۹۴۱۴۸/۸ ثانیه قوسی

شعاع

۶۹۵۰۰۰کیلومتر یا ۱۰۹ برابر شعاع زمین



جرم

۹۸۹/۱ ضربدر ده بتوان ۳۰ کیلوگرم

سرعت فرار در رخشان کره

6178 کیلومتر در ثانیه

چگالی متوسط

109 کیلوگرم در متر مکعب

ثابت خورشیدی(انرژی دریافتی بر واحد سطح درثانیه در سطح زمین)

1366 وات بر متر مربع

درخشندگی(luminosity)

۸۲۷/۳ ضربدر ده بتوان ۳۳(ارگ بر ثانیه)

یا 8/3 ضربدر ده بتوان 23 کیلووات

قدر ظاهری

26.74-(600000 برابر درخشندگی ماه کامل)

قدر مطلق

4.83+

مقدار هیدروژن

92.1 درصد تعداد اتمها و70.68درصد وزنی

مقدار هلیم

7.8 درصد تعداد اتمها و 27.43 درصد وزنی

بقیه عناصر

0.1 درصد تعداد اتمها و1.89درصد وزنی

سن

4.566 میلیارد سال

زاویه محور چرخش با صفحه مدار زمین

۲۵/۷درجه

دمای سطحی

5775 درجه کلوین

دمای مرکز

۷/۱۵ میلیون درجه

سرعت چرخشی در استوا

7284 کیلومتر درساعت

دوره چرخش در استوا

۰۵/۲۵روز

دوره چرخش در عرض 16 درجه

25 روز و9 ساعت

چگالی در نواحی مرکزی

151300 کیلوگرم در متر مکعب



  نويسنده: مهرداد شهبازي در تاريخ: شنبه 8 آبان1389 ساعت 11:0 | آرشیو نظرات


بادهاي خورشيدي


تاج بسيار داغ خورشيد در فضا منتشر و دائم در آن گسترده مي شود. به جريان گازهاي تاج خورشيد در فضا، بادهاي خورشيدي مي گويند. چگالي اين بادها در نزديكي خورشيد تقريبا بين ۱۰ تا ۱۰۰ ذره در هر سانتيمتر مكعب مي باشد.

باد خورشيدي با سرعتي معادل صدها كيلومتر در ثانيه از خورشيد به هر سوي مي وزد. در فواصل زيادي از خورشيد يعني فراتر از مدار پلوتو، از سرعت اين باد كه مافوق صوت مي باشد، كاسته مي شود و با گازهاي ميان ستاره اي تركيب مي گردد.

بادهاي خورشيدي به شكل يك حباب بزرگ شبيه به قطره اشك به نام هليوسفر، در فضاي ميان سياره اي گسترده شده است. خورشيد و همه سياره هاي آن درون هليوسفر مي باشند. فراتر از مدار پلوتو، دورترين سياره از خورشيد، هليوسفر به گازها و غبارهاي ميان ستاره اي مي پيوندد. گرچه اتمهاي موجود در فضاي بين ستاره اي مي توانند در اين حباب نفوذ نمايند اما در واقع مي توان گفت كه همه مواد تشكيل دهنده هليوسفر از خود خورشيد ناشي مي شوند.


شراره ابرهای بزرگی از ذرات باردار را به بیرون از خورشید پرتاب می‌کند. این ذرات با سرعت میلیونها کیلومتر در ساعت حرکت می‌کنند. در حدود دو روز بعد به مجاورت زمین می‌رسند و برخی از آنها بسوی مناطق قطبی زمین منحرف می‌شوند، زیرا زمین مانند یک آهنربای میله‌ای ، میدان مغناطیسی دارد و حرکت ذرات باردار که از خورشید می‌رسند، تحت تاثیر این میدان قرار می‌گیرد. ذرات باردار که به طرف قطبها منحرف می‌شوند، با گازهای بخش بالایی جو برخورد می‌کنند. در نتیجه شبتاب بوجود می‌آید و نور گسیل شده از آن به صورت نمایش زیبا پدیدار می‌شود که آن را شفق می‌نامیم. 

 

 

موقعیت شفق


زیباترین نمایش شفقها ، دو سال بعد از حداکثر فعالیت لکه‌های خورشید رخ می‌دهد. هنگامی که شفقها بسیار فعال هستند، در ایران و در اروپای جنوبی یا جنوب ایالتهای متحده آمریکا نیز قابل روئیت می‌باشند، ولی معمولا در مناطق شمالی‌تر ، بهتر دیده می‌شوند. روئیت شفقهای جنوبی در استرالیا بسیار دشوار است.






در عرضهای بالای زمین ، آسمان شب ، بصورت درخشانی به شکل متحرک روشن می‌شود که شفق قطبی نامیده می‌شود. آنها شفاف هستند و می‌توان ستاره‌ها را از داخل آنها مشاهده کرد. اغلب نور آنها به قدری می‌درخشد که می‌توان نوشتجات را خواند و رنگ آنها همیشه سبز مایل به زرد نیست. شفق قطبی شمالی و شفق قطبی جنوبی را می‌توان در هر شب روشن مشاهده کرد و شدت نور آنها متغیر بوده و تابع تعدادی پارامتر است. راه شیری توسط یک شفق قطبی روشن ، دیده نمی‌شود.

همچنین آشکار است که شفق قطبی به هنگام روز بوجود می‌آید، بطوری که نور آن همواره در اتمسفر عرضهای بالا انتشار می‌یابد. وجود شفق قطبی چندین قرن است که مورد شناسایی قرار گرفته است. در اوایل تصور می‌شد که شفق قطبی ناشی از بازتاب نور خورشید توسط یخهای فطبی است. نظریه دیگری عبارت از روشن شدن آسمان توسط خدایان بوده است. امروزه نظریه ذرات باردار شتاب‌دار مسئول این پدیده شناخته شده‌اند.
نامیده می‌شود. آنها شفاف هستند و می‌توان ستاره‌ها را از داخل آنها مشاهده کرد. اغلب نور آنها به قدری می‌درخشد که می‌توان نوشتجات را خواند و رنگ آنها همیشه سبز مایل به زرد نیست. شفق قطبی شمالی و شفق قطبی جنوبی را می‌توان در هر شب روشن مشاهده کرد و شدت نور آنها متغیر بوده و تابع تعدادی پارامتر است. راه شیری توسط یک شفق قطبی روشن ، دیده نمی‌شود.

 

شفق قطبی چگونه تشکیل می‌شود؟


نیروهای لورنتس که موجب انحراف مسیر الکترونها در میدان های مغناطیسی می‌شود در بسیاری از پدیده‌های طبیعی تجلی می‌یابند و فقط با یاری گرفتن از این نیروها توضیح آنها ممکن است. یکی از تماشایی‌ترین و با شکوهترین پدیده‌ها از این نوع شفق قطبی است، که مشخصه عرضهای جغرافیایی بالا , نزدیکیهای شمال یا جنوب مدار قطبی است. پدیده شگفت آور و زیبایی که در طول شب قطبی طولانی در آسمان دیده می‌شود.

آسمان تابان می‌شود و نقشهایی با رنگها و شکلهای گوناگون دیده می‌شود. گاهی دارای شکل کمان یکنواخت ، ساکن یا تپنده است و گاهی عبارت است از شمار زیادی پرتو با طول موجهای متفاوت ، که مانند پرده‌ها و نوارها بازی می‌کنند و پیچ و تاب می‌خورند. رنگ تابانی از سبز مایل به زرد به سرخ و بنفش مایل به خاکستری تغییر می‌کند. طبیعت و منشأ شفقهای قطبی زمان درازی به کلی پوشیده مانده بود. تا اینکه به تازگی برای این راز توضیح رضایت بخشی پیدا شد.

 

ارتفاع شفقهای قطبی


قبل از همه ، دانشمندان موفق شدند ارتفاعی را که شفقهای قطبی ظاهر می‌شوند، تعیین کنند. به این منظور از یک تابانی از دو نقطه به فاصله چند ده کیلومتر از یکدیگر عکس گرفتند. به کمک چنین عکسهایی ثابت کردند که شفقهای قطبی در ارتفاع 80 تا 100 کیلومتری بالای زمین (بیشتر اوقات در ارتفاع 100 کیلومتر) ظاهر می‌شوند. به این ترتیب دریافتند که شفقهای قطبی تابانی گازهای رقیق موجود در جو زمین هستند، که تا اندازه‌ای به تابانی در لامپ های تخلیه گاز شبیه می‌باشند.


دوره تناوب ظهور شفق های قطبی


رابطه جالب بین شفقهای قطبی و پدیده‌های دیگر روشن است. شفقهای قطبی با دوره‌های متفاوت مشاهده می‌شوند. اختلاف دوره‌های شفق قطبی بعضی اوقات به چندین سال می‌رسد. مشاهدات چندین ساله آشکار ساخته‌اند که دوره‌های زیادی ماکزیمم شفقهای قطبی بطور مرتب در 11.5 سال تکرار می‌شوند . در طول این مدت ، شماره شفقهای قطبی نخست سال به سال کاهش می‌یابد و سپس شروع می‌کند به زیاد شدن تا مقدار آن در 11.5 سال از نو به ماکزیمم می‌رسد.


کمربندهای وان آلن (Van Allen Radiation Belts)


زمین قادر است که ما را از بدترین جریانهای ذرات پر سرعتی که از چهره برافروخته خورشید پرتاب می‌شوند، حفظ کند. سیاره کوچک ما ، این حفاظت را به کمک یک سپر مغناطیسی انجام می‌دهد. میدان مغناطیسی ، محفظه‌ای به دور زمین را تشکیل داده است که بیشتر ذرات را منحرف یا در اطراف گرفتار می‌کند. درون آن ، در دو بخش تیوب مانند ، می‌توانند ذرات باردار را به دام اندازند. این حلقه‌ها ، کمربندهای وان آلن نامیده می‌شوند که به نام کاشف آنها ، جیمز وان آلن چنین نامگذاری شده‌اند.



 


زبانه هاي خورشيدي


زبانه هاي خورشيدي انفجارهاي مهيبي در سطح خورشيد مي باشند. در مدت زماني معادل چند دقيقه يك زبانه مي توانند دماي مواد موجود را تا ميليون ها درجه افزايش دهد و انرژيي آزاد نمايد كه معادل انرژي آزاد شده توسط يك هزار بيليون تن TNT مي باشد. اين انفجارها در نزديكي لكه هاي خورشيدي، معمولا در راستاي خطوطي بين دو سر ميدان مغناطيسي رخ مي دهند.





زبانه ها انرژي را به اشكال گوناگوني مانند پرتوهاي الكترومغناطيس (پرتوهاي گاما و ايكس) و ذرات باردار (پروتون و الكترون) آزاد مي كنند.

دانشمندان براي نخستين بار به اين نتيجه رسيدند كه زبانه ها و فوران هاي خورشيدي لرزه هايي را در اعماق خورشيد به وجود مي آورند كه بسيار شبيه به زمين لرزه در سياره ما مي باشند. محققان زبانه اي را مشاهده نمودند كه منجر به وقوع لرزه اي بسيار شديد در اعماق خورشيد گرديد. اين لرزه ۴۰ هزار بار بيشتر از زمين لرزه شديد سانفرانسيسكو در سال ۱۹۰۶ انرژي آزاد نمود. مقدار اين انرژي آزاد شده به حدي بود كه مي توانست برق مصرفي ايالات متحده را تا مدت ۲۰ سال تامين نمايد.

مناطقي كه لكه هاي خورشيدي و فوران ها در آنها شكل مي گيرند، مناطق فعال ناميده مي شوند. مقدار فعاليت هاي خورشيدي از ابتداي يك چرخه لكه خورشيدي، به تدريج افزايش مي يابد و با گذشت پنج سال به حداكثر مي رسد. تعداد لكه ها در هر زمان متفاوت است. در قسمتي از صفحه خورشيد كه ما مي بينيم، تعداد آنها از صفر تا ۲۵۰ لكه تغيير مي كند.



لكه هاي خورشيدي


لكه ها ي خورشيدي مناطقي تيره و تقريبا دايره اي شكل در سطح خورشيد مي باشند. آنها زماني شكل مي گيرند كه دسته اي از خطوط مغناطيسي درون خورشيد به سطح آن مي رسند.

دماي لكه ها از دماي مناطق اطرافشان كمتر و ميدان مغناطيسي در آنها بسيار قوي است. دماي لكه هاي خورشيدي بين ۴۰۰۰ تا ۴۵۰۰ كلوين و دماي سطح خورشيد ۵۷۰۰ كلوين است. به همين دليل آنها تيره تر از سطح ستاره به نظر مي رسند.

داده هاي رصدي از دهه ۸۰ قرن بيستم نشان مي دهند كه تعداد لكه هاي خورشيدي با شدت تابش خورشيد مرتبط است. جالب اين كه هر چه تعداد لكه ها بيشتر باشد، شدت تابش نور خورشيد بيشتر است، چون كه مناطق اطراف لكه ها درخشان تر اند.

 

 

 

فعاليت هاي خورشيدي


ميدان هاي مغناطيسي خورشيد از منطقه حرارتي، بالا رفته و از ميان مناطق فوتوسفر، كرومسفر و تاج خورشيدي سر بر مي آورند. اين جريانات مغناطيسي منجر به شكل گيري فعاليت هاي خورشيدي مي گردند. اين فعاليت ها شامل پديده هايي به نام لكه هاي خورشيدي، شعله هاي بلند، زبانه ها و فوران هاي تاج خورشيد مي باشند.


در مركز خورشید دما تقریبا به ۱۴ملیون سانتی گرادمی رسدو بنا بر این بخش هایی از خورشید تیره تربه نظر میرسند علت تیره گی آن درخشش كمتر گاز های سرد نسبت به گاز های گرم تر است كه بصورت تیرگی بر سطح خورشید ظاهر می شوند و این بخش تیره را لكه یا كلف می نامند.

لكه هاي خورشیدی محل هایی بر سطح خورشید هستند که دمایشان از دمای مناطق اطرافشان کمتر است. میدان مغناطیسی در لکه های خورشیدی بسیار قوی است و مانع از جریان همرفت مواد را از زیر سطح ستاره و موجب سردتر شدن لکه ها می شود. دمای لکه های خورشیدی بین 4000 تا 4500 کلوین و دمای سطح خورشید 5700 کلوین است. به همین دلیل آنها تیره تر از سطح ستاره به نظر می رسند.

تعداد لکه های خورشیدی از شمارش گروه های لکه ها و لکه های جدا از هم به دست می آید. هر گروه لکه های خورشید به طور متوسط 10 لکه دارد. بنابراین تعداد کل لکه های خورشید جمع تعداد لکه های جدا از هم به اضافه تعداد گروه ها ضربدر 10 است.

 

نمودارهای ماهانه ای که از شمارش لکه های خورشیدی به دست می آیند نشان می دهند که تعداد لکه هایی که بر سطح خورشید دیده می شوند طی دوره های 11 ساله ای کم و زیاد می شود.

بوجود آمدن لكه هاي خورشيدي از سالی به سال دیگرتغییر میكند گاهی بیش از صد لكه و برخی از سال ها تا كمتراز ۱۰ لكه ظاهر می شود هر ۱۱ سال یكبار تعداد لكه ها به حد اكثر می رسدو خورشید بصورت جسمی پر لك در می آید و سپس لكه ها به حداقل می رسد و خورشید حالت تقریبا بدون لك پیدا می كند.

لکه های خورشیدی از سال 1700 میلادی رصد شده اند. داده های رصدی از دهه 80 قرن بیستم نشان می دهند که تعداد لکه های خورشیدی با شدت تابش خورشید مرتبط است. جالب این که هر چه تعداد لکه ها بیشتر باشد، شدت تابش نور خورشید بیشتر است، چون که مناطق اطراف لکه ها درخشان تر اند.

 

در سال 1947 مجموعه عظیمی از این لکه ها روی خورشید ظاهر شد که سطحی بیش از 5 میلیارد کیلومتر مربع را پوشانید. فعالیت خورشید بر اساس سیکل 11 ساله در سال های 1947/1958/1969/1980 و 1990 به بالاترین حد رسیده است.
سطح خورشید در مجاورت لكه های خورشیدی طوفانی میشود و هر چند وقت یك بار قسمتی از سطح خورشیدكه نزدیك كلف های خورشیدی قرار دارند بسیار داغ شده بصورت زبانه خارج می شوند و ماده گازی داغ به فضا شلیك می كند و فوران خورشیدی را به وجود می آورد.

خورشید هر ۲۵ روز یك بار به دور خود می چرخد. علت گرما زیاد اطراف این لكه ها این است كه در مجاورت این كلف ها یا لكه ها انفجار هایی رخ می دهد و انرژی زیادی تولید میكند . این انفجار ها شراره نامیده می شوند و با نور بسیار می درخشند وقتی اموج این انفجار ها با زمین بر خورد می كند حتی قطب نما های هوا پیما ها و كشتی ها را تحت تأثیر قرار می دهند.


 هر لكه ي خورشيدي دو ناحيه ي اصلي دارد:

 ناحيه ي تاريك تر مركزي كه تمام سايه نام دارد
 ناحيه ي خاكستري رنگ اطراف كه نيم سايه ناميده مي شود.
 لكه ها ممكن است هزاران كيلومتر پهنا داشته باشند. آن ها از چند روز تا چند ماه دوام مي آورند.بيشتر لكه ها به صورت يك جفت ظاهر مي شوند و كم كم از يكديگر فاصله مي گيرند.گاهي صد ها لكه روي خورشيد شمرده مي شوند و گاهي نيز خبري از لكه ها نيست. نظريه هاي درباره ي ماهيت لكه هاي خورشيدي

1- نواحي كم فشار سطح خورشيد يا طوفان ها و رگبار هايي در گاز هاي داغ خورشيدي، همچنين حركت پيچيده و شديد گازها به درون و بيرون گازها نيز با تلسكوپ هاي خورشيدي بزرگ رصد شده است.

2- نظريه ي تازه تري نيز براي توضيح ماهيت لكه هاي خورشيدي وجود دارد.بر طبق اين نظريه، اين نواحي سردتر بر اثر واكنش ميان گازهاي يونيده و باردار خورشيد و ميدان هاي شديد مغناطيسي خورشيد پديد مي آيد. در مناطقي كه خطوط ميدان هاي مغناطيسي شديد محلي به سطح خورشيد وارد مي شوند، لكه ي خورشيد ي به وجود مي آيد.

اين پديده همچنين بر گاز موجود در لايه هاي بالايي جو خورشيد، كه بر فراز محل لكه قرار دارند، اثر مي گذارند.

 با شروع دوران فعال لكه هاي خورشيدي، در ابتدا تعداد كمي لكه در عرض هاي خورشيدي 30 تا 40 درجه ي شمال و جنوب ا ستواي خورشيد ظاهر مي شوند. با گذر زمان، لكه هاي خورشيدي بيشتر و بزرگ تري پديدار مي شوند و آن ها به استواي خورشيدي نزديك ترند. سر انجام، در دوران اوج فعاليت هاي يازده ساله ي خورشيد، بجز در نواحي قطبي، مي توان آن ها را يافت. وقتي اوج چرخه ي خورشيدي به پايان مي رسد كه لكه هاي عرض هاي بالايي خورشيد ناپديد شوند و سر انجام فقط چند لكه در اطراف استواي خورشيد باقي بمانند. پس ا ز آن چرخه ي ديگري با ظهور لكه هاي خورشيدي در عرض هاي 30 تا 40 درجه در دو سوي استواي خورشيد آغاز مي شود.



نمودار پروانه ای (Butterfly Diagram)


رصدهای خورشیدی نشان می دهند که لکه ها روی خورشید به شکل تصادفی پخش نشده اند، بلکه در فواصل خاصی از استوای خورشید قرار دارند. در ابتدای هر دوره خورشیدی لکه ها در عرض های میانی (شمالی یا جنوبی، به صورت قرینه نسبت به خط استوا) شکل می گیرند و تا پایان دوره به عرض های استوایی تر کوچ می کنند، طوری که نمودار پراکندگی لکه ها بر سطح خورشید طی یک دوره شبیه یک پروانه می شود.






چرخه جديد خورشيد، چرخه 24:

سازمان فضايي اروپا از تشكيل يك لكه خورشيدي خاص بر روي سطح خورشيد طي چند روز گذشته خبر داد كه نشاندهنده آغاز چرخه خورشيدي جديدي است.

هر چرخه خورشيدي بطور متوسط ۱۱/۱سال به طول مي انجامد. اين چرخه خورشيدي جديد موسوم به چرخه
۲۴ روز چهارم ژانويه در حالي آغاز شد كه ماهواره رصد خورشيد و هليوسفر بنام سوهو SOHO رويدادي را كه دانشمندان حدود يك سال انتظار آن را كشيده بودند، رصد ميكرد.

اين لكه خورشيدي نسبتا كوچك كه در وهله اول در نيمكره شمالي خورشيد ناپيداست در مقايسه با لكه هاي خورشيدي سالهاي گذشته قطبيت مغناطيسي معكوسي را از خود نشان ميدهد.
 
يك لكه خورشيدي منطقه اي از فعاليت مغناطيسي كاملا سازمان يافته بر سطح خورشيد است. ايجاد اين چرخه جديد خورشيدي زماني رسميت يافت كه در فهرست ناسا به ثبت رسيد.

لكه هاي خورشيدي معمولا در عرضهاي جغرافيايي ۲۵
_+
شكل ميگيرند و در طول فعاليت خود به تدريج بسوي استوا حركت ميكنند. لكه ها معمولا به صورت جفتي ديده ميشوند و دليل اين امر وجود ميدانهاي مغناطيسي قوي در ميان آن دو است (يكي حكم قطب مثبت و ديگري حكم قطب منفي را دارد).

لكه هاي خورشيدي نقاط تيره رنگي هستند كه دماي كمتري نسبت به نقاط ديگر خورشيد دارند و در بعضي مواقع بر سطح خورشيد ظاهر ميشوند.

لكه ها از نظر مغناطيسي بسيار فعالند و در صورتي كه تعداد و اندازه آنها افزايش يابد، تاثيراتي را بر زمين خواهند گذاشت.
 
شفقهاي قطبي، تاثير بر امواج مخابراتي و برخي تاثيرات بر آب و هوا از جمله آثار ازدياد لكه هاي خورشيدي است.
 
از آنجا كه دماي سطح لكه خورشيدي حدود ۱۵۰۰درجه سانتيگراد از ديگر نواحي خورشيد كمتر است، درخشندگي كمتري دارد و تيرهتر ديده مي شود.

سازمان فضايي اروپا اعلام كرد انتظار ميرود فعاليت چرخه خورشيدي ۲۴ تا در سال ۲۰۱۱يا ۲۰۱۲ به بيشترين حد برسد با اين حال، جرقه هاي شديد خورشيدي در هر زماني ميتواند روي دهد.

سوهو كه دوم دسامبر گذشته دوازدهمين سال پرتاب خود را جشن گرفت طرح مشترك سازمان فضايي اروپا و سازمان فضايي آمريكا (ناسا) است.




Blog Skin

نویسنده : | در : دوشنبه 19 تير 1391 ساعت: | دیدگاه: ()
تعداد بازديد : 2056
نتیجه : 0 امتیاز توسط 0 نفر مجموع امتیاز : 0

نوسان مادن جوليان



Madden-Julian OscillationMJO

نوسان مادن جوليان

 

پديده نوساني مادن- جوليان (MJO) شكل غالب تغيير پذيري زير فصلي گرمسيري مناطق حاره و فوق حاره ميباشد كه در سيستم چرخه جو-اقيانوس نقش مهمي را ايفا ميكند.مادن و جوليان فشار هواي سطح دريا و حركت باد در لايه هاي مختلف جو در پهنه اقيانوس آرام را مورد ارزيابي قرار دادند. آنها نشان دادند كه براي دورههاي زماني ٤٠ تا ٥٠ روزه يك همبستگي معنيدار بين فشار سطح دريا و بادهاي سطحي غرب وزان وجود دارد كه به علت دوام كمتر از يك فصل معروف به نوسانات زيرفصلي (Intrasesonal Oscillation) شدند. به دليل كشف اين پديده توسط اين دو محقق، آن را نوسانات مادن- جوليان(Madden-Julian Oscillation, MJO) نامگذاري كردند كه در منابع علمي آن را نوسانات ٥٠ - ٤٠ روزه نيز مي نامند. نشان داده شده است كه اين نوسانها با تغييرات عوامل جوي-اقيانوسي از جمله فشار و دماي سطح آب دريا در شرق ناحيه استوايي اقيانوس هند، بادهاي سطحي و بالايي و به ويژه بارش مرتبط بوده و نوسانهاي زيرفصلي آنها را توجيه ميكند. وانگ و روي بيان نمودند كه حساسيت هر در فصول MJO يك از عوامل جوي- اقيانوسي به پديده مختلف متفاوت است. هندون و سالبي اعلام نمودند كه آثار MJO بر شرايط اقليمي و هواشناسي نيمكره شمالي در فصل زمستان نمايان تر و معني دارتر از ساير فصول است. سيكا و گادگيل نشان دادند كه شكل استاندارد MJOشامل نابهنجاري هاي بزرگ مقياس همرفتي است كه در يك حركت رو به شرق از نواحي مركزي و شرقي اقيانوس هند آغاز شده و پس از طي گستره هاي آبهاي گرمسيري اقيانوس آرام وارد ناحيه همگرايي اقيانوس اطلس جنوبي (South Atlantic Convergence Zone, SACZ) مي شود.فرانتي و همكاران اعلام كردند كه هواي مناطق گرمسيري بر آب و هواي مناطق فرا گرمسيري(Extratropical) نيز تأثير مي گذارد. واليزر و همكاران مقادير انحراف از ميانگين (نابهنجاري) تابش موج بلند خروجي از زمين (Outgoing Longwave Radiation, OLR) را بهعنوان نمايه فعاليتهاي همرفتي نواحي شرقي اقيانوس هند و شاخص MJO معرفي كردند. مقادير كمتر از ميانگين درازمدت OLR بيانگر افزايش فعاليتهاي همرفتي(فاز مثبت MJO) و بارش بيشتر از معمول در پهنه گرمسيري از اقيانوس هند تا اقيانوس آرام غربي مي باشد. هنگامي كه OLR بيشتر از ميانگين درازمدت است، توقف همرفت (فاز منفي MJO) و كاهش بارش در اين مناطق گزارش شده است.مو و هيگينز ارتباط فعاليتهاي همرفتي در مناطق گرمسيري اقيانوس هند و بارش غرب ايالات متحده را مورد بررسي قرار داده و نشان دادند كه MJO بارشهاي كاليفرنيا را تحت تأثير قرار مي دهد. دورانهاي مرطوب كاليفرنيا معمولاً با افزايش همرفت (مرتبط با MJO) در غرب اقيانوس آرام گرمسيري (۱۵۰E) همزمان است. رخدادهاي خشك كاليفرنيا نيز با افزايش جريانهاي همرفتي وابسته به MJO در شرقاقيانوس هند (۱۲۰E) مرتبط مي باشد.جونز رابطه بين MJO و بسامد رخدادهاي مرزي بارش (بيشترين و كمترين مقادير) در كاليفرنيا را مورد بررسي قرار داد. وي نشان داد كه در دوراني كه فعاليتهاي همرفتي مرتبط با MJO شديد است، فراواني رخدادهاي مرزي بارش در كاليفرنيا بيشتر از معمول ميباشد. در دوران ركود همرفت نيز فراواني اين رخدادها كمتر از ميانگين درازمدت مشاهده شده است. يافته هاي جونز بيانگر آن است كه رخدادهاي مرزي بارش ايالت كاليفرنيا حساسيت زيادي به فعاليتهاي همرفتي در نواحي مركزي تا شرقي اقيانوس هند دارد. در مقابل هنگامي كه اين فعاليتها به جزاير اندونزي نزديك ميشود، نوسانهاي بارش در اين ايالت حساسيت كمتري به MJO نشان مي دهد. هيگنز و همكاران بيان نمودند كه افزايش بارشها در نواحي گرمسيري غرب و مركز اقيانوس آرام با رخداد كران هاي بالايي و پاييني بارش در غرب آمريكاي شمالي مرتبط است. ارتباط بين بارشهاي گرمسيري مربوط به MJO و اين رخدادها در شمال غرب اقيانوس آرام نمايي از انتشار رو به شرق الگوهاي چرخندي در مناطق استوايي و برگشت آنها (حركت رو به غرب) در عرضهاي بالايي اقيانوس آرام شمالي است. آنها همچنين با بررسي ارتباط مقادير انباشتي ۳ روزه بارش در طول سواحل غربي ايالت متحده و فازهاي ENSO دريافتند كه كران بالايي يا پاييني بارش ممكن است در تمامي فازهاي ENSO رخ دهد. آنها نشان دادند كه كران هاي بارش اين مناطق بيشتر به فازهاي MJO بستگي داشته و به ENSO بستگي ندارند.     بوند و ويچي تأثير MJO بر بارشهاي واشنگتن و اورگون را مورد بررسي قرار داده و نشان دادند در ماه هاي اكتبر- دسامبر، وقتي كه چيره باد غرب وزان مرتبط با MJO در نزديكي خط زمان (Date line) متمركز مي شود، فعاليتهاي همرفتي در شرق اقيانوس هند و نزديكي اندونزي دچار ركود شده و مقدار بارش كاهش مييابد. در اين هنگام ميزان بارش در واشنگتن و اورگون بيشتر از معمول ميگردد. آنها نشان دادند كه بارش اين مناطق هنگامي كم مي شود كه بادهاي غرب وزان ناشي از MJO به سمت غرب حركت كرده و بين شرق اقيانوس هند و مركز اقيانوس آرام تمركز داشته باشد.كاروالو و همكاران دريافتند كه در فاز منفي MJO فعاليت همرفتي در سراسر اندونزي كاهش و در سراسر اقيانوس آرام مركزي افزايش مييابد. در خلال اين فاز مقادير بيشينه بارش در شمال و شمال شرقي برزيل افزايش مي يابد. در فاز مثبت MJO حالت برعكس وجود دارد و ميزان همرفت در اندونزي افزايش و در اقيانوس آرام مركزي كاهش مي يابد.تمامي مطالعات فوق، تأثير اين پديده بر تغييرات بارش و يا وقوع رخدادهاي مرزي بارش مناطق گرمسيري و فراگرمسيري را نشان مي دهد. نحوه قرار گرفتن اين پديده همرفتي در پهنه شرق اقيانوس هند تا مركز اقيانوس آرام (تغيير فازهاي MJO)، رخدادهاي مرزي بارش نواحي مختلف جهان را در دورههاي مختلف زماني تحت تأثير قرار مي دهد. كشور ايران و استان فارس نيز در منطقه فراگرمسيري واقع شده، ولي چگونگي تأثير اين پديده بر نوسانهاي بارش و وقوع رخدادهاي مرزي بارش آن، تاكنون ناشناخته مانده است. اينگونه تحقيقات ميتواند نقش مؤثري در پيش بيني هاي سيل و دورانهاي خشك در مقياس زيرفصلي داشته باشد.


Blog Skin

نمودار ويلر شاخص RMMI نوسان مادن جوليان


نقشه شاخص OLR و ناهنجاري آن


بر طبق تحقيقات به عمل اومده، فعاليت شاخص MJO در بارش هاي كشور تاثير گذار ست. اين تاثير گذاري در فصول سرد (نوامبر تا مارس) بيشتر از فصل گرم (مي تا سپتامبر) بيشتر است. بر اين اساس معمولا دوره مرطوب كشور كه با فعاليت سامانه هاي درياي سرخ همراست در طي فاز هاي 1 و 8 شاخص MJO در خلال فصل سرد سال توام است. 

در اين حالت فشار سطح درياي سرخ، عربستان و ايران زير نرمال و شاخص بازتابش تشعشعات با طول موج بلند (OLR)، زير نرم هست. شاخص Velocity Potential در تراز هاي 200 و 850 ميلي بار در منطقه بترتيب زير نرمال و بالاتر از نرمال ست. 

 

 

شاخص MJO طي فصل سرد (نوامبر - مارس)


200 VP 850 VP SLP OLR Precip


شاخص MJO طي فصل گرم (مي - سپتامبر)


200 VP 850 VP SLP OLR Precip

 

 

 

اطلاعات شاخص MJO:

 

 

MJO Monitoring and Forecast


Real-Time MJO Index

Forecast

Forecast

GEFS

CFSv2

Dynamic Models

Statistics Models

         

MJO-Associated Time-longitude Anomalies

OLR

u850

u200

chi850

chi200

Total & MJO-Associated Time-longitude Anomalies

OLR

u850

u200

chi850

chi200

          GEFS Forecast  MJO-Associated Tim-longitudeAnomalies

OLR

u850

u200

chi850

chi200

CFSv2 Forecast  MJO-Associated Tim-longitudeAnomalies

OLR

u850

u200

chi850

chi200

 

Real-time GEFS Forecast of MJO-Associated OLR Anomalies

GEFS Operational

CFSv2 Operational

CA Model

Real-time GEFS Forecast of MJO-Associated Spatial Anomalies

850hPa Winds and Chi

200hPa Winds and Chi

Precipitation

Real-time CFSv2 Forecast of MJO-Associated Spatial Anomalies

850hPa Winds and Chi

200hPa Winds and Chi

Precipitation



» اطلاعات شاخص MJO سایت NOAA

» اطلاعات شاخص MJO سایت BOM

» اطلاعات شاخص MJO سايت icess.ucsb

» پيش بيني همرفت حاره اي، باد و دماي سطح دريا (C-LIM)

»  انيميشن شاخص MJO ، موج ER ، كلوين و موج MRG

»  صفحه خانه CPC

 

 

نویسنده : | در : دوشنبه 19 تير 1391 ساعت: | دیدگاه: ()
تعداد بازديد : 3805
نتیجه : 0 امتیاز توسط 0 نفر مجموع امتیاز : 0

نوسانات اطلس شمالی



نوسانات اطلس شمالی

(North Atlantic oscillation (NAO



همچنانکه نوسان جنوبی آشکارترين الگوي پيوند از دور نيمکره جنوبی است
نوسان اطلس شمالیهم بارزترين الگوهاي پيوند از دوري است كه در تمام طول سال در نيمکره شمالی فعال است.



شاخص نوسانات اطلس شمالی به صورت گرایش فشار برای در حد پایین بودن در زمستان در نزدیکی ایسلند زمانی که فشار در نزدیکی آزور و جنوب غرب اروپا بالا باید تعریف شده است. شاخص نوسانات شمالی بر پایه اختلاف فشار نرمال شده سطح دریا (P) بین منطقه حاره (آزور، A) و کم فشار جنب قطبی (ایسلند، I) بنا نهاده شده است:

NAO= P(A) - P(I)s



نوسان اطلس شمالی در واقع نماينده تغييرات بادهای غربی بر روی اطلس شمالی در فاصله مدار 40 تا 60 درجه است. ساختار اقليمي NAO در طي ماههاي سال تغيير چنداني پيدا نمي‎كند و از يك ساختار دو هسته‎اي شمالي ـ جنوبي برخوردار است. يكي از اين هسته‎ها روي گرينلند و ديگري با علامت مخالف روي عرضهاي ميانة اقيانوس اطلس شمالي بين مدار 35 تا 40 درجه قرار مي‎گيرد.
فاز منفي NAO معرف ناهنجاري منفي ارتفاع ژئوپتانسيل و فشار در عرضهاي شمالي اقيانوس اطلس شمالي و ناهنجاري مثبت ارتفاع ژئوپتانسيل و فشار در ميانة اطلس شمالي، شرق ايالات متحده و غرب اروپاست. در فاز مثبت عكس اين وضعيت رخ مي‎دهد. هر دو فاز مثبت و منفي NAO با تغييرات شدت و موقعيت رودباد اطلس شمالي و مسيرهاي بارشي در سراسر اقيانوس اطلس همراه است و در مقياس كلان الگوهاي متوسط انتقال مداري و نصف‎النهاري گرما و رطوبت را تعديل مي‎كند. كه از اين طريق تغييراتي را در الگوي دما و بارش از شرق امريكاي شمالي گرفته تا اروپاي مركزي پديد مي‎آورد. فازهاي مثبت NAO با ناهنجاري مثبت دما در شرق ايالات متحده و شمال اروپا و ناهنجاري منفي دما در گرينلند و گاه جنوب اروپا و خاورميانه همراه است. فاز مثبت با ناهنجاري مثبت بارش در شمال اروپا و اسكانديناوي و ناهنجاري منفي بارش در جنوب و مركز اروپا همراه است.

در فازهاي منفي قوي عكس اين وضع ديده مي‎شود. در دوره‎هايي معين كه يك فاز مثبت يا منفي مدتها دوام مي‎آورد الگوي ناهنجاريهاي ارتفاع ژئوپتانسيل و دما تا مركز روسيه و شمال سيبري مركزي هم كشيده مي‎شود.



 

 

بنابر این فاز + NAO با کم بارشی و خشکسالی و فاز -  با پر بارشی و تر سالی کشورتوام خواهد بود.



 

NAO نوسانهاي فصلي و سالانه قابل توجهي از خود نشان مي‎دهد و بروز فازهاي مثبت مداوم و منفي مداوم از خصوصيت آن است. الگوي زمستاني NAO نوسانهاي سالانه و دهه‎اي هم از خود نشان مي‎دهد. براي نمونه فاز منفي NAO از ميانة دهة 1950 تا زمستان سال 79ـ 1978 حاكم بود. در اين دورة‌24 ساله چهار دورة غالب كه هر يك دست كم سه سال به طول انجاميد همراه با فاز منفي بود و فاز مثبت تقريباً رخ نداد.
در حقيقت در كل اين دوره فاز مثبت تنها سه بار در ميانگين فصلی ديده شد و هرگز در دو سال متوالي پديدار نشد.پس از اين دورة‌منفي يك دورة‌ مثبت از زمستان 80ـ1979 آغاز شد و تا زمستان سال 95ـ1994 ادامه يافت. در اين دوره 15 ساله دوبار فاز منفي قوي رخ داد يكي در زمستان سال 85ـ1984 و يكي در زمستان 86ـ1985. البته در نوامبر 1995 تا فوريه 1996 هم يك فاز منفي قوي رخ داد. زمستان سال 97ـ1996 يكي از سالهاي سرگرداني NAO بوده است يعني در دسامبر 1996 و ژانويه 1997 يك فاز منفي حاكم بود و در فوريه و مارس 1997 يك فاز مثبت حاكم شد.




هرچند NAO و نوسان جنوبی ENSO دو الگوی مستقل هستند اما در دوره های 8-6 ساله با هم پيوند پيدا ميکنند. محاسبات ايشان نشان ميدهد که 20 درصد نوسانهای ENSO در دوره های 8-6 ساله با 25 درصد تغييرات NAO ارتباط دارد. به بيان ديگر فازهای فرين مثبت ENSO که نماينده حاکميت النينو در نيمکره جنوبی است با فازهای منفی NAO که نماينده ضعف وزش مداری در اطلس شمالی و اروپاست (و به همين دليل در هنگام حاکميت فازهای منفی NAO اروپا سردتر و پربارشتر است) همراه ميشود.

انيميشن ناهنجاري استرس باد و فشار سطح دريا طي فازهاي NAO

بر روي عكس كليك كنيد.
اطلاعات شاخص نوسان اطلس شمالي (NAO)

Blog Skin
Blog Skin
GFS        ECMWF        GGEM
شرايط فعلي 
»  مانگين مقادير شاخص NAO از سال 1950 


1 - فرمت گرافيكي :   كل ماهاي سال   |   ميانگين فصلي (JFM)
 


 چشم اندازها


بحث هاي تخصصي 


» مقاله اي مفيد در مورد شاخص نوسان اقيانوس اطلس شمالي  PDF



نویسنده : | در : دوشنبه 19 تير 1391 ساعت: | دیدگاه: ()
تعداد بازديد : 3632
نتیجه : 0 امتیاز توسط 0 نفر مجموع امتیاز : 0

سایر صفحات سایت



تعداد صفحات : 100