สิ่งที่ทำให้ยุโรปเหงื่อออก

กระบวนการทั่วไปสำหรับพื้นที่ความดันต่ำก่อให้เกิดชั้นความดันสูงที่จะถูกบล็อก

สถานการณ์ความกดอากาศสูงที่มีเสถียรภาพในยุโรปเมื่อวันที่ 1 กรกฎาคม 2558 ทำให้เกิดคลื่นความร้อน © NASA Worldview
อ่านออกเสียง

การปิดล้อมนำความร้อน: นักวิจัยได้ค้นพบเกี่ยวกับสภาพอากาศที่ทำให้เราคลื่นความร้อนในช่วงฤดูร้อน เนื่องจากหนึ่งในเครื่องยนต์สำหรับพื้นที่แรงดันสูงที่มีเสถียรภาพนั้นเป็นกระบวนการที่ก่อนหน้านี้ได้รับการพิจารณาว่าเป็นเรื่องปกติของระดับต่ำ: การเพิ่มขึ้นของอากาศที่อบอุ่นและชื้นสู่ระดับความสูงที่สูงขึ้น การค้นพบนี้อาจเป็นประโยชน์ในการพยากรณ์อากาศในอนาคตตามที่นักวิจัยรายงานในวารสาร "Nature Geoscience"

หากมีคลื่นความร้อนในฤดูร้อนโดยปกติแล้วบริเวณความกดอากาศสูงที่มั่นคงในระดับความสูงห้าถึงสิบกิโลเมตรจะเป็นผู้รับผิดชอบ เลเยอร์แรงดันสูงเหล่านี้รู้จักกันในชื่อ "การปิดกั้น" เบี่ยงเบนความดันต่ำบริเวณใกล้เคียงจากทางตะวันตกและสร้างเกาะที่มีสภาพอากาศที่ยุติธรรมซึ่งแผ่ขยายไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่ของยุโรปด้วยเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 2, 000 กิโลเมตร คลื่นความร้อนตั้งแต่ต้นเดือนกรกฎาคม 2558 ถูกกระตุ้นโดยสถานการณ์ความกดดันสูง

กระบวนการกราเวียเป็นมอเตอร์สำหรับเสียงสูงหรือไม่

แต่สภาพอากาศดังกล่าวเกิดขึ้นได้อย่างไร? จนถึงขณะนี้การวิจัยได้มุ่งเน้นไปที่การไหลเวียนของมวลอากาศภายในแถบโทรโพสเฟียร์ตอนบนซึ่งเป็นจุดที่มีการบล็อกสูง แต่ Heini Wernli จาก ETH ซูริคและเพื่อนร่วมงานของเขาสงสัยว่ามีองค์ประกอบอื่น "ในตอนแรกมีความอยากรู้ว่าทำไมกระแสจากกระแสตะวันตกเปลี่ยนเป็นรัฐอื่นทันใด" Wernli กล่าว

ความสงสัยของพวกเขา: อาจเป็นไปได้ว่ากระบวนการมีบทบาทในเสียงสูงพิเศษเหล่านี้ซึ่งถือว่าเป็นสิ่งจำเป็นโดยเฉพาะอย่างยิ่งในพื้นที่ที่มีแรงดันต่ำ: ความร้อนแฝงที่เรียกว่า มวลอากาศอุ่นเพิ่มขึ้นและไอน้ำที่มีอยู่จะรวมตัวกัน - ก่อตัวเป็นเมฆและปล่อยพลังงานแฝงที่เรียกว่า

รูปแบบของด้านหน้าที่อบอุ่นของพื้นที่ความดันต่ำ: ในขั้นต้นมันประกาศตัวเองโดยเมฆขนปุยสูงจากนั้น Wolenuntergrenze จมลงลึกกว่าที่เคย ความกดอากาศลดลงอากาศจะอุ่นขึ้น © MMCD

ความร้อนแฝงช่วยเพิ่มแรงดันในระดับความสูง

“ นี่ตรงกันข้ามกับการทำงานหนักซึ่งน้ำระเหยไปหมดและร่างกายเย็นลง” Stephan Pfahl แห่ง ETH ซูริคอธิบาย พลังงานความร้อนที่เพิ่มขึ้นนี้จะทำให้อากาศร้อนขึ้นและสามารถเพิ่มขึ้นได้อีก ความร้อนแฝงจึงเป็นส่วนหนึ่งของการขับเคลื่อนสำหรับการเพิ่มขึ้นของมวลอากาศ ทฤษฎีของนักวิจัย: กระบวนการนี้ยังสามารถนำไปสู่การเกิดขึ้นของพื้นที่ความดันสูงในโทรโพสเฟียร์ตอนบน แสดงผล

เพื่อทดสอบสิ่งนี้นักวิจัยของZ rcherได้ประเมินชุดข้อมูลมหาศาลจากการวัดภาคพื้นดินบอลลูนเครื่องบินและดาวเทียมจากศูนย์พยากรณ์อากาศระยะกลางของยุโรปที่เมืองรีดดิงประเทศอังกฤษ ให้ข้อมูลทั่วโลกเกี่ยวกับลมอุณหภูมิการก่อตัวของเมฆและความชื้นทุก ๆ หกชั่วโมง เมื่อใช้ข้อมูลนี้พวกเขาวิเคราะห์การเคลื่อนที่ของแพ็คเก็ตอากาศแต่ละอันที่นำไปสู่การก่อตัวของภูมิภาคที่ปิดกั้น

จากมหาสมุทรแอตแลนติกต่ำถึงสูงเหนือยุโรป

และแน่นอนในช่วงสามวันก่อนที่มวลอากาศจะไปถึงบริเวณปิดกั้นเขตร้อนชื้นสูงสุดถึง 45 เปอร์เซ็นต์ของมวลอากาศถูกทำให้ร้อนโดยความร้อนแฝงซึ่งเพิ่มขึ้นในสัปดาห์ก่อน 70 เปอร์เซ็นต์ “ เราแสดงให้เห็นว่าการเพิ่มขึ้นของมวลอากาศจากเขตโทรโพสเฟียร์ล่างนั้นมีความสำคัญต่อการเกิดขึ้นและการบำรุงรักษาระบบดังกล่าว” Pfahl อธิบาย

แปลไปสู่การพัฒนาสภาพอากาศที่เฉพาะเจาะจงซึ่งหมายความว่าในขั้นต้นมีเมฆหรือพื้นที่สภาพอากาศเลวร้ายเกิดขึ้นในมหาสมุทรแอตแลนติก อย่างไรก็ตามความร้อนแฝงทำให้พื้นที่ความดันสูงก่อตัวขึ้นที่ระดับความสูงที่สูงขึ้นและอีกไม่กี่วันต่อมาเกาะเหล่านี้อยู่ในสภาพอากาศที่มีแดดจัดในยุโรป "กระบวนการล่าช้าอยู่เสมอ; ในหนึ่งสัปดาห์ก่อนการปิดกั้นอย่างมีนัยสำคัญมากกว่าครึ่งหนึ่งของมวลอากาศพบกระบวนการความร้อนแฝงนี้ "Wernli กล่าว

ยังมีประโยชน์สำหรับการพยากรณ์อากาศ

ข้อมูลเชิงลึกที่ได้รับอาจเป็นประโยชน์สำหรับหัวข้ออื่น ๆ ในการวิจัยสภาพภูมิอากาศ "เนื่องจากสภาพอากาศที่ร้อนชื้นทำให้มีความชื้นมากขึ้นในอากาศ เป็นผลให้ความร้อนแฝงถูกปล่อยออกมามากขึ้นซึ่งอาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงความถี่ของการปิดกั้นสภาพอากาศ "Pfahl กล่าว “ แต่นั่นก็ยังเป็นการเก็งกำไรมากเราต้องทำวิจัยเรื่องนั้น”

การประยุกต์ใช้การค้นพบใหม่ที่เป็นรูปธรรมก็เป็นไปได้เช่นกันสำหรับการพยากรณ์อากาศ: บ่อยครั้งที่สิ่งนี้พลาดช่วงเวลาของการก่อตัวหรือการแตกตัวของการบล็อกซึ่งมีผลดีต่อการพัฒนาสภาพอากาศ ดังนั้นคุณต้องดูว่ากระบวนการของการให้ความร้อนแฝงในแบบจำลองสภาพอากาศนั้นดีเพียงใด (Nature Geoscience, 2015; doi: 10.1038 / ngeo02487)

(สถาบันเทคโนโลยีแห่งชาติสวิสซูริค (ETH ซูริค), 22.07.2015 - NPO)