כיצד שינוי האקלים יגביר את אירועי חסימת מזג האוויר

שינויי אקלים יגדילו אירועי חסימת מזג אווירדינמיקאים נוזליים מצאו חוק קנה מידה, נוסחה מתמטית המתייחסת לגודל אירועים חוסמים לרוחב, רוחב וחוזק של זרם הסילון, כולם נחקרים ונמדדים היטב. (קרדיט: פ. חסנזדה / רייס)

"אירועים חוסמים" הניבו כמה מגלי החום הקטלניים ביותר של המאה ה- 21st. ממצאי המחקר, מערכות מזג האוויר הקבועות בלחץ גבוה אלה יגברו עקב שינויי אקלים.

אירועי חסימת האטמוספרה הם מערכות בלחץ הרוחב האמצעי, הנמצאות במקום במשך ימים ואף שבועות. תלוי מתי והיכן הם מתפתחים, חסימת אירועים עלולה לגרום לבצורת או לשפל גלי חום או לחשים קרים. אירועי חסימת גרמו לגלי חום קטלניים בצרפת ב- 2003 וברוסיה ב- 2010.

על פי נתונים משתי קבוצות של הדמיות מקיפות של מודלים אקלימיים, החוקרים מגלים כי תחום האירועים החוסמים בחצי הכדור הצפוני יגדל בכ 17% עקב שינויי אקלים אנתרופוגניים.

האם אירועי חסימה יגדלו?

פדרם חסנשדה, עוזר פרופסור להנדסת מכונות ומדעי אדמה, סביבה ופלנטה באוניברסיטת רייס, משתמש במודלים חישוביים, מתמטיים וסטטיסטיים בכדי ללמוד זרימות אטמוספריות הקשורות למגוון רחב של בעיות מאירועי מזג אוויר קיצוניים ועד אנרגיית רוח.

לדבריו, החוקרים התעניינו יותר ויותר ללמוד כיצד שינויים באקלים עשויים להשפיע על חסימת אירועים, אך מרבית המחקרים התמקדו אם חסימת אירועים תהפוך תכופה יותר ככל שהאווירה תתחמם בגלל פליטת גזי חממה.

"מחקרים בעבר בדקו אם אתה מתקיים פחות או יותר אירועים חוסמים עם שינויי אקלים," הוא אומר. "השאלה שאיש לא שאל אותה היא אם גודל האירועים האלה ישתנה או לא.

"והגודל חשוב מאוד מכיוון שאירועי החסימה משפיעים יותר כשהם גדולים יותר. לדוגמה, אם מערכת הלחץ הגבוה הופכת גדולה יותר, אתה הולך לקבל גלי חום גדולים יותר שמשפיעים על אנשים רבים יותר, וסביר להניח שתשיג גלי חום חזקים יותר. "

תוצאה פשוטה ואלגנטית

אברהים נביזדה, סטודנט לתואר שני בהנדסת מכונות בבית הספר להנדסה בראון של רייס, יצא לענות על השאלה לפני שנתיים. תוך שימוש בגישה דוגמנית היררכית, הוא החל בניסויים על מודל של סערה אטמוספרית שהיא הרבה יותר פשוטה מהאווירה האמיתית.

המודל הפשוט, שלוכד את הדינמיקה הבסיסית של חסימת אירועים, איפשר לנביזדה לבצע חיפוש רב. ביצע שינויים קלים בפרמטר זה או אחר, הוא ניהל אלפי הדמיות. ואז הוא השתמש בטכניקת ניתוח ממדית עוצמתית הנקראת משפט Buckingham-Pi, המשמשת לעיתים קרובות בתכנון מערכות הנדסיות גדולות ומורכבות הכרוכות בזרימת נוזלים, לצורך ניתוח הנתונים.

המטרה הייתה למצוא חוק קנה מידה, נוסחה מתמטית שתיארה את גודל אירוע החסימה באמצעות משתנים שמדעני האקלים כבר חוקרים ומבינים. נביזדה התחיל בחוקי מדרוג שפותחו כדי לחזות את גודל דפוסי מזג האוויר היומיומיים, אך הוא מצא שאף אחד מהמשתנים לא ניבא לחסימת אירועים.

ההתמדה שלו בסופו של דבר השתלמה עם נוסחה פשוטה המתייחסת את אזור חסימה של אירועים לרוחב, לרוחב ולחוזק של זרם סילוןשכולם נחקרים ונמדדים היטב.

"דיברתי על זה לאחרונה, ואחד האנשים ניגש אחריו ואמר, 'זה קסום, שהכוחות האלה מסתכמים ופתאום אתה מקבל את התשובה הנכונה.' אבל זה דרש עבודה רבה של אברהים כדי להשיג את התוצאה הפשוטה והאלגנטית הזו, "הוא אומר.

בוהה במספרים

בשלב מסוים, נביזדה ניתח את הנתונים מהדמיות רבות וייצר השוואה שכללה עמוד על עמוד של דמויות, וחסנשדה טוענת שהתגלית של חוק המדרג עודדה על ידי מקור לא סביר: התור במשרד רישיון הנהיגה.

חסנשדה ונביזדה קיבלו רישיונות בערך שבוע, והיה להם מספיק זמן ללמוד תוצאות בזמן שחיכו. "אתה צריך לשבת ואין לך מה לעשות", אומר חסנזדה. "אז לאחר שהסתכלנו על המספרים האלה במשך שעות, הבנו שזו ההיקף הנכון."

הם גם השוו את תוצאות המודל הפשוט עם תפוקתם של דגמים מורכבים יותר ויותר של מזג האוויר והאקלים של כדור הארץ. Nabizadeh אומר שחוק ההרחבה ניבא שינויים בגודל אירועי החורף העתידיים בחסימת מודלים אקלימיים מקיפים עם דיוק מדהים.

"זה מתפקד טוב יותר באירועי חורף מאשר באירועי קיץ מסיבות שאיננו מבינים עדיין," אומר נביזדה. "התוצאות שלנו מציעות שמחקרים עתידיים צריכים להתמקד בהבנה טובה יותר של בלוקים של קיץ, וגם כיצד אירועי חסימה גדולים יותר עשויים להשפיע על גודל, גודל והתמדה של אירועי מזג אוויר קיצוני כמו גלי חום."

קואוטורים נוספים הם מהמעבדה הלאומית של לורנס ברקלי ואוניברסיטת קליפורניה, דייויס ואוניברסיטת קולורדו.

התמיכה במחקר הגיעה על ידי נאס"א, התוכנית לחקר המפרץ של האקדמיות הלאומיות, המחלקה לאנרגיה והקרן הלאומית למדע. פרויקט XSEDE הנתמך על ידי NSF והמרכז למחשוב מחקרים של רייס בשיתוף עם מכון קן קנדי ​​לטכנולוגיות מידע של רייס סיפק משאבי מחשוב.

מחקר מקורי

ספרים קשורים

סערות נכדי: האמת על אסון האקלים הקרוב והסיכוי האחרון שלנו להציל את האנושות

מאת ג'יימס הנסן
1608195023ד"ר ג'יימס האנסן, האקלים המוביל בעולם, מראה כי בניגוד בדיוק לרושם שהציבור קיבל, מדע שינויי האקלים נעשה ברור וחד עוד יותר מאז שוחרר הכריכה הקשה. בתוך סופות של הנכדים שלי, הנסן מדבר לראשונה עם האמת המלאה על ההתחממות הגלובלית: הכוכב פולט במהירות רבה יותר מכפי שהודה בעבר עד כדי נקודת אקלים של אי-חזרה. בהסבר את מדע שינויי האקלים, האנסן מצייר תמונה הרסנית אך מציאותית מדי של מה שיקרה בתקופת חייהם של ילדינו ונכדינו אם נלך בדרך בה אנו עוברים. אבל הוא גם אופטימי, מראה כי עדיין יש זמן לנקוט בפעולה הדחופה והחזקה הנדרשת - רק בקושי. זמין באמזון

מזג אוויר ואקלים קיצוניים

מאת ד. דונלד ארנס, פרי ג'יי שמשון
0495118575
מזג האוויר הקיצוני והאקלים הוא פיתרון ייחודי של ספרי לימוד לשוק הצומח במהירות של קורסים למדעים שאינם מגנים הגדולים, המתמקדים במזג אוויר קיצוני. עם כיסוי יסודי חזק למדע המטאורולוגיה, מזג אוויר אקלים קיצוני מציג את הגורמים וההשפעות של אירועי מזג אוויר קשים ותנאים. התלמידים לומדים את מדע המטאורולוגיה בהקשר של אירועי מזג אוויר חשובים ולעתים קרובות מוכרים כמו הוריקן קתרינה והם יבדקו כיצד שינויים חזויים באקלים עשויים להשפיע על תדירות ו / או עוצמת אירועי מזג האוויר הקיצוניים בעתיד. מערך מרגש של תמונות ואיורים מביא את עוצמת מזג האוויר ואת השפעתו ההרסנית לעיתים לכל פרק. ספר זה נכתב על ידי צוות מחברים מוערך וייחודי, ומשלב את הכיסוי שנמצא בטקסטים המובילים בשוק של דון אהרנס עם תובנות ותמיכה טכנולוגית שתרם הסופר-שותף פרי שמשון. פרופסור שמשון פיתח קורס מזג אוויר אקסטרים באוניברסיטת מישיגן שהוא הקורס המדעי הצומח במהירות באוניברסיטה. זמין באמזון

שיטפון באקלים משתנה: משקעים קיצוניים

מאת ראמש SV טגאוואראפו

9781108446747מדידה, ניתוח ומודלים של אירועי משקעים קיצוניים הקשורים לשיטפונות הם חיוניים להבנת השפעות ושינוי האקלים. ספר זה מספק שיטות להערכת המגמות באירועים אלה והשפעותיהן. זה גם מספק בסיס לפיתוח נהלים והנחיות להנדסה הידרולוגית מותאמת אקלים. חוקרים אקדמיים בתחומי הידרולוגיה, שינויי אקלים, מטאורולוגיה, מדיניות סביבתית והערכת סיכונים, ואנשי מקצוע ומקבלי מדיניות העובדים בהפחתת סכנות, הנדסת משאבי מים והתאמת אקלים ימצאו שזה משאב שלא יסולא בפז. זמין באמזון

מאת המו"ל:
רכישות באמזון ללכת לפרוע את העלות של הבאת לך InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ו ClimateImpactNews.com ללא עלות וללא מפרסם לעקוב אחר הרגלי הגלישה שלך. גם אם תלחץ על קישור אך אינך קונה את המוצרים הנבחרים האלה, כל דבר אחר שאתה קונה באותו ביקור באמזון משלם לנו עמלה קטנה. אין עלות נוספת עבורך, אז אנא תרום למאמץ. אתה יכול גם להשתמש בקישור זה להשתמש באמזון בכל עת כדי שתוכלו לתמוך במאמצים שלנו.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

עקוב אחר InnerSelf ב

facebook-iconאייקון twitterאייקון rss

קבל את הדוא"ל האחרון

{emailcloak = כבוי}

הסרטים האחרונים

פליטות מתאן רמות שובר שיאים
פליטות מתאן רמות שובר שיאים
by ג'וזי גרתוויייט
מחקרים מראים כי פליטות מתאן עולמיות הגיעו לרמות הגבוהות ביותר.
קסט פורסט 7 12
כיצד יערות אוקיינוסים תורמים להקל על משבר האקלים
by אמה ברייס
חוקרים מחפשים לאזור עזרה באגירת פחמן דו חמצני מתחת לפני הים.
תהליכים זעירים של כונן פלנקטון באוקיאנוס הלוכדים פחמן פי שניים כמו שחשבו המדענים
תהליכים זעירים של כונן פלנקטון באוקיאנוס הלוכדים פחמן פי שניים כמו שחשבו המדענים
by קן בוסלר
האוקיאנוס משחק תפקיד מרכזי במחזור הפחמן העולמי. הכוח המניע מגיע מפלנקטון זעיר המייצר ...
שינוי האקלים מאיים על איכות מי השתייה ברחבי האגמים הגדולים
שינוי האקלים מאיים על איכות מי השתייה ברחבי האגמים הגדולים
by גבריאל פיליפלי וג'וזף ד. אורטיז
"אל תשתה / אל תרתח" זה לא מה שמישהו רוצה לשמוע על מי הברז של העיר שלהם. אבל האפקטים המשולבים של ...
שיחה על שינוי באנרגיה עלולה לשבור את מבוי האקלים
שיחה על שינוי באנרגיה עלולה לשבור את מבול האקלים
by צוות InnerSelf
לכל אחד יש סיפורי אנרגיה, בין אם מדובר על קרוב משפחה שעובד על אסדת נפט, הורה מלמד ילד לפנות ...
גידולים עלולים להתמודד עם צרות כפולות מחרקים ואקלים מחמם
גידולים עלולים להתמודד עם צרות כפולות מחרקים ואקלים מחמם
by גרג האו ונתן האבקו
במשך אלפי שנים חרקים והצמחים שהם ניזונים מהם ניהלו קרב משותף-אבולוציוני: לאכול או לא להיות ...
כדי להגיע לפליטות אפס על הממשלה להתמודד עם מכשולים שמכניסים אנשים למכוניות חשמליות
כדי להגיע לפליטות אפס על הממשלה להתמודד עם מכשולים שמכניסים אנשים למכוניות חשמליות
by סוופנש מסראני
יעדים שאפתניים נקבעו על ידי ממשלות בריטניה והסקוטים להפוך לכלכלות פחמן נטו-אפס עד 2050 ו- 2045 ...
האביב מגיע מוקדם יותר ברחבי ארה"ב, וזה לא תמיד חדשות טובות
האביב מגיע מוקדם יותר ברחבי ארה"ב, וזה לא תמיד חדשות טובות
by תרזה קרימינס
ברחבי חלק גדול מארצות הברית, אקלים מתחמם קידם את בוא האביב. השנה אינה יוצאת דופן.

כתבות אחרונות

שני שליש קרח הקרחונים בהרי ההימלאיה עלולים לאבד עד 2100
שני שליש קרח הקרחונים בהרי ההימלאיה עלולים לאבד עד 2100
by אן רואן
בעולם הקרחולוגיה, שנת 2007 הייתה יורדת בהיסטוריה. זו הייתה השנה שגיאה קטנה לכאורה בסרן ...
זמניות עולה יכולות להרוג מיליונים בשנה בסוף המאה
זמניות עולה יכולות להרוג מיליונים בשנה בסוף המאה
by אדוארד למפינן
בסוף המאה הנוכחית, עשרות מיליוני אנשים יכולים למות בכל שנה ברחבי העולם כתוצאה מהטמפרטורות העולות ...
ניו זילנד רוצה לבנות רשת חשמל מתחדשת במאה אחוז, אך תשתיות מסיביות אינן האפשרות הטובה ביותר.
ניו זילנד רוצה לבנות רשת חשמל מתחדשת במאה אחוז, אך תשתיות מסיביות אינן האפשרות הטובה ביותר.
by ג'נט סטפנסון
פרויקט המוצע של מיליארדי דולרים להקמת מפעל לאחסון הידרו יכול לשאוב את רשת החשמל של ניו זילנד ...
חוות רוח הבנויות על קשת כבול עשירה בפחמן מאבדות את יכולתן להילחם בשינויי אקלים
חוות רוח הבנויות על קשת כבול עשירה בפחמן מאבדות את יכולתן להילחם בשינויי אקלים
by Guaduneth Chico et al
כוח הרוח בבריטניה מהווה כיום כמעט 30% מכל ייצור החשמל. טורבינות רוח יבשות מייצרות כעת ...
הכחשת אקלים לא נעלמה - הנה כיצד ניתן לאתר טיעונים להשהיית פעולות האקלים
הכחשת אקלים לא נעלמה - הנה כיצד ניתן לאתר טיעונים להשהיית פעולות האקלים
by סטיוארט קפסטיק
במחקר חדש, זיהינו את מה שאנו מכנים 12 "שיח של עיכוב". אלה דרכי דיבור וכתיבה על ...
התלקחות גז שגרתית היא בזבזנית, מזהמת ומעורבת
התלקחות גז שגרתית היא בזבזנית, מזהמת ומעורבת
by גונאר וו. שייד
אם נסעתם באזור בו חברות מוציאות נפט וגז מתצורות פצלים, כנראה שראית להבות…
בושה מהטיסה: איך להפיץ את הקמפיין שגרם לשבדים לוותר על טיסה לתמיד
בושה מהטיסה: איך להפיץ את הקמפיין שגרם לשבדים לוותר על טיסה לתמיד
by אבית ק בושמיק
חברות התעופה הגדולות באירופה צפויות לראות את מחזור המכירות שלהן ב- 50% בשנת 2020 כתוצאה ממגפת COVID-19, ...
האם האקלים יחמם ככל שחששו מאנשים?
האם האקלים יחמם ככל שחששו מאנשים?
by סטיבן שרווד ואח '
אנו מכירים את השינויים באקלים עם עליית ריכוזי גזי החממה, אך כמות ההתחממות הצפויה נותרה ...