气候变化如何放大天气阻塞事件

气候变化将扩大天气阻塞事件流体动力学家已经发现了比例定律,这是一个将阻塞事件的大小与射流的宽度,纬度和强度相关联的数学公式,所有这些都得到了充分的研究和测量。 (来源:P。Hassanzadeh / Rice)

“阻塞事件”产生了21st世纪最致命的热浪。 研究发现,由于气候变化,这些停滞的高压天气系统将增加。

大气阻塞事件是中纬度高压系统,该系统持续存在数天甚至数周。 根据事件发生的时间和地点,阻塞事件可能导致干旱或倾盆大雨, 热浪 或寒流。 阻塞事件在2003的法国和2010的俄罗斯引起了致命的热浪。

研究人员使用来自两组全面气候模型模拟的数据,发现北半球的阻塞事件面积将增加17%,这是由于 人为气候变化.

阻止事件会变大吗?

赖斯大学机械工程以及地球,环境和行星科学的助理教授Pedram Hassanzadeh使用计算,数学和统计模型来研究与从极端天气事件到风能的各种问题相关的大气流动。

他说,研究人员对研究气候变化如何影响阻塞事件越来越感兴趣,但是大多数研究都集中在随着温室气体排放而使大气变暖时阻塞事件是否会变得更加频繁。

他说:“过去的研究着眼于您是否会或多或少地阻止气候变化事件。” “没有人问的问题是这些事件的规模是否会改变。

“而且大小非常重要,因为阻塞事件越大,影响越大。 例如,如果高压系统变大,那么您将得到更大的热波,波及到更多的人,并且您可能会变得更强。

“非常简单的结果”

莱斯大学布朗工程学院的机械工程研究生Ebrahim Nabizadeh两年前开始回答这个问题。 他使用分层建模方法,从对大气湍流模型的实验开始,该模型比实际大气要简单得多。

这个简单的模型捕获了阻塞事件的基本动态,因此Nabizadeh可以进行大量的探索。 他对一个或另一个参数进行了细微更改,进行了数千次仿真。 然后,他使用了一种强大的尺寸分析技术,称为白金汉-皮定理,该技术通常用于设计涉及流体流动的大型复杂工程系统,以分析数据。

目的是找到标度定律,这是一个使用气候科学家已经研究和理解的变量来描述阻塞事件大小的数学公式。 Nabizadeh首先从制定定标法则开始,该定律已被用来预测日常天气模式的大小,但他发现这些变量都不能预测阻塞事件。

他的坚持不懈最终以一个简单的公式得到了回报,该公式将阻塞事件的面积与目标的宽度,纬度和强度相关联。 急流,所有这些都经过仔细研究和衡量。

“我最近对此事发表了讲话,其中一个人走了出来,然后说:'这很神奇,这些力量加在一起,突然之间您得到正确的答案。' 但是,易卜拉欣(Ebrahim)花费了很多工作才能获得如此简洁的结果,”他说。

盯着数字

有一次,纳维萨迪分析了许多模拟的数据,并进行了逐页比较,哈桑扎德说,比例法的发现受到了一个不太可能的来源的鼓舞:驾驶执照室的电话。

Hassanzadeh和Nabizadeh相隔大约一周获得了许可证,他们在等待期间有足够的时间来研究结果。 哈桑扎德说:“您必须坐下来,而且无事可做。” “因此,盯着这些数字看了几个小时之后,我们意识到这是正确的缩放比例。”

他们还将简单模型的结果与日益复杂的地球天气和气候模型的输出进行了比较。 Nabizadeh说,比例定律在全面的气候模型模拟中以极高的准确性预测了未来冬季阻塞事件的大小变化。

Nabizadeh说:“由于我们尚不了解的原因,冬季活动比夏季活动表现更好。” “我们的结果表明,未来的研究应该集中在更好地理解夏季块,以及更大的阻塞事件可能如何影响极端天气事件(如热浪)的大小,强度和持续时间。”

其他合著者来自劳伦斯·伯克利国家实验室以及加州大学戴维斯分校和科罗拉多州立大学。

美国国家航空航天局,美国国家科学院海湾研究计划,能源部和美国国家科学基金会为这项研究提供了支持。 由NSF支持的XSEDE项目和赖斯研究计算中心与赖斯的肯尼迪信息技术研究所合作提供了计算资源。

原始研究

相关书籍

我的孙子们的风暴:关于即将到来的气候灾难的真相以及我们拯救人类的最后机会

詹姆斯汉森
1608195023世界领先的气候学家詹姆斯汉森博士表示,与公众所获得的印象完全相反,气候变化科学自精装版发布以来变得更加清晰和尖锐。 在 我的孙子们的风暴汉森第一次说出关于全球变暖的全部真相:这个星球的爆发速度比之前承认的不可逆转的气候要快得多。 在解释气候变化的科学时,汉森描绘了一幅毁灭性但却过于逼真的画面,描述了如果我们遵循我们的课程,将会发生在我们的孩子和孙子孙女的一生中会发生什么。 但他也是一个乐观主义者,表明现在还有时间采取紧急,强有力的行动 - 只是勉强。 适用于亚马逊

极端天气和气候

由C.唐纳德阿伦斯,佩里J.参孙
0495118575
极端天气和气候是一个独特的教科书解决方案,适用于快速增长的非专业科学课程市场,专注于极端天气。 凭借对气象科学的强有力的基础知识,极端天气和气候介绍了极端天气事件和条件的原因和影响。 学生在重要且经常熟悉的天气事件(如卡特里娜飓风)的背景下学习气象科学,他们将探索预测气候变化如何影响未来极端天气事件的频率和/或强度。 一系列令人兴奋的照片和插图为每一章带来了强烈的天气和有时毁灭性的影响。 这本书由一位受人尊敬和独特的作者团队撰写,融合了Don Ahrens市场领先文本中的报道以及由合着者Perry Samson提供的见解和技术支持。 Samson教授在密歇根大学开设了极端天气课程,这是该大学发展最快的科学课程。 适用于亚马逊

气候变化中的洪水:极端降水

作者:Ramesh SV Teegavarapu

9781108446747与洪水相关的极端降水事件的测量,分析和建模对于了解不断变化的气候影响和变化至关重要。 本书提供了评估这些事件及其影响趋势的方法。 它还为制定气候适应性水文工程的程序和指南提供了基础。 水文学,气候变化,气象学,环境政策和风险评估领域的学术研究人员以及从事减灾,水资源工程和气候适应工作的专业人员和政策制定者将发现这是一个宝贵的资源。 适用于亚马逊

来自出版商:
在亚马逊购买可以支付带给您的费用 InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ClimateImpactNews.com 免费且没有广告客户跟踪您的浏览习惯。 即使您点击链接但不购买这些选定的产品,您在亚马逊的同一次访问中购买的任何其他东西都会向我们支付少量佣金。 您无需支付额外费用,因此请为此付出努力。 你也可以 使用此链接 随时使用亚马逊,以便您可以帮助支持我们的工作。

enafarZH-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

按照InnerSelf

Facebook的图标Twitter的图标RSS图标

通过电子邮件获取最新的

{emailcloak = OFF}

最新的影片

科学家把气候变化弄错了吗?
by 萨宾·霍森菲尔德(Sabine Hossenfelder)
牛津大学的蒂姆·帕尔默教授访谈录。
新常态:气候变化对明尼苏达州农民构成挑战
by KMSP-TV明尼阿波利斯-圣 保罗
春天在明尼苏达州南部带来了大雨,似乎从未停止过。
报告:气候变化将损害当今的儿童健康
by 美国之音新闻
35机构研究人员的一份国际报告称,气候变化将威胁到……的健康和质量。
增压废气如何产生更多绿色能源
by InnerSelf员工
日常用品(如洗发水和机油)中的合成化合物“硅氧烷”正在进入...
300百万人面临2050气候引发的沿海洪灾的严重风险
by 现在民主!
令人震惊的新报告发现,智利总统2050的海平面上升将淹没许多沿海城市。
气候警告:加利福尼亚继续燃烧,全球洪水的数据估计
by MSNBC
气候中心首席执行官兼首席科学家Ben Strauss加入MTP Daily,讨论有关……的令人震惊的新信息。
斯坦福气候解决方案
by 斯坦福大学
气候变化使我们进入了人类历史的决定性时刻。
从邻居那里购买可再生能源
by NBC新闻
母公司LO3 Energy的项目布鲁克林微电网(Brooklyn Microgrid)希望破坏已有超过100年历史的能源……

最新文章

为什么我们还无法预测数百万气候难民的去向
为什么我们还无法预测数百万气候难民的去向
by 德里克·格罗恩(Derek Groen)和戴安娜(Diana Suleimenova)
在不久的将来,预计全球变暖将导致数百万气候难民,个人和……
澳大利亚炎热干燥的夏季意味着热浪和着火危险
澳大利亚炎热干燥的夏季意味着热浪和着火危险
by 凯瑟琳·甘特和安德鲁·沃特金斯
根据气象局今天发布的夏季展望,夏季可能开始于炎热干燥。
应对气候变化的技术已经存在
应对气候变化的技术已经存在
by 安德烈亚斯布施
当谈到应对气候变化时,英国仍在采取措施。 要完成……还需要做更多的工作,而且要快得多。
为什么我们的子孙后代等待放射性遗产
为什么我们的子孙后代等待放射性遗产
by 保罗·布朗
我们给我们的孩子留下放射性遗产,这是当前政府仍然无法保证的致命性浪费。
联合国报告警告说,只有采取迅速和变革性的行动才能避免全球气候灾难
联合国报告警告说,只有采取迅速和变革性的行动才能避免全球气候灾难
by 杰克·约翰逊
如果不注意这些警告,并采取严厉措施扭转排放,则意味着我们将继续目睹致命……
低碳转型如何破坏化石燃料政治
低碳转型如何破坏化石燃料政治
by 卡拉·达吉特
随着特朗普政府努力削弱对化石燃料生产和使用的法规,正在进行更大的斗争……
为什么化石燃料剥离会增加碳排放,而不是降低碳排放
为什么化石燃料剥离会增加碳排放,而不是降低碳排放
by 斯蒂芬·安德里亚森(Stefan Andreasson)
一项全球运动,鼓励个人,组织和机构投资者抛售对化石的投资...
温室地球:这实际上是科学所说的
温室地球:这实际上是科学所说的
by 理查德贝茨
一项新的科学论文提出了不可阻挡的气候变化方案,这要归功于它令人回味的……