پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 163 |
| تعداد شماره‌ها | 6,761 |
| تعداد مقالات | 72,822 |
| تعداد مشاهده مقاله | 131,631,993 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 103,414,048 |
بررسی شاخص‌های جریان جتی در فصل‌های گرم و سرد سال در دو نیمکره شمالی و جنوبی (2023-1948) | ||
| فیزیک زمین و فضا | ||
| مقاله 13، دوره 51، شماره 1، خرداد 1404، صفحه 229-246 اصل مقاله (1.87 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/jesphys.2025.382276.1007625 | ||
| نویسنده | ||
| محمد مرادی* | ||
| پژوهشگاه هواشناسی و علوم جو، تهران، ایران. | ||
| چکیده | ||
| در این پژوهش با استفاده از داده‌های دما، ارتفاع و مؤلفه‌های افقی بردار باد در 6 سطح فشاری زبرین از 400 تا 100 هکتوپاسکال که در بایگانی NCEP/NCAR در دسترس است، تغییرات فصلی میانگین‌وزنی سرعت باد، فشار و عرض‌جغرافیایی در دو نیمکره شمالی و جنوبی در دوره‌آماری 2023-1948، با اصلاح روش آرچر و کالدیرا (2008) محاسبه و تحلیل شد. نتایج کلی نشان داد که محور جت‌های جنب‌حاره در هر دو نیمکره به‌سوی قطب جابه‌جا شده و جت جنب‌حاره نیمکره جنوبی در هر دو فصل گرم و سرد، روند تضعیف دارد و سرعت باد در محور این جت کاهشی است در حالی‌که سرعت باد جت جنب‌قطبی این نیمکره در هر دو فصل گرم و سرد، افزایشی است. در نیمکره شمالی در هر دو فصل گرم و سرد، در بخش شمالی محور جت جنب‌حاره روند سرعت باد افزایشی و در بخش جنوبی محور آن کاهشی است در حالی‌که سرعت بیشینه جت در هر دو فصل افزایشی می‌باشد. یکی از عوامل مهم این تغییرات را می‌توان به روند افزایشی دما در مناطق حاره و جنب‌حاره در هر دو نیمکره ربط داد. کوچک‌بودن شیب خط روند میانگین مداری دمای سطوح زیرین منطقه حاره در این دوره‌آماری، نسبت به شیب خط روند میانگین مداری دمای سطوح زبرین منطقه جنب‌حاره سبب شده است که اثر تقویت گستره همرفت سلول هادلی نسبت به واداشت تضعیف گستره گردش نصف‌النهاری آن کمتر باشد و این می‌تواند یکی از عوامل روند کاهشی سرعت جریان‌های جتی در هر دو نیمکره باشد. | ||
| کلیدواژه‌ها | ||
| شاخص سرعت باد جت؛ میانگین‌وزنی عرض‌جغرافیایی بر اساس شار جرم؛ جریان‌های جت جنب حاره | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Investigation of jet indices in warm and cold seasons in the northern and southern hemispheres (1948-2023) | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Mohammad Moradi | ||
| Atmospheric Science and Meteorological Research Center (ASMERC), Tehran, Iran. | ||
| چکیده [English] | ||
| Narrow, rapidly flowing currents of air located near the tropopause are known as jet streams. These jets, often found nearly girdling the globe while exhibiting large meridional meanders, are among the most ubiquitous structural characteristics of Earth’s atmosphere and are known to play a substantial role in the production of sensible weather in the mid-latitudes. Jet streams are classified into two different types subtropical jet and polar-front jet streams. Subtropical jets are driven by angular momentum transport from the tropics and are centered at the poleward boundaries of the Hadley cell and polar-front jets are driven by baroclinic eddies and are associated with weather and climate events, such as precipitation and cold wave processes. To study whether jet streams have been changing in the past decades, we used the historical data of NCEP/NCAR from the National Centers for Environmental Protection and the National Center for Atmospheric Research, covering 1948 to 2023.We have used the daily means of u, v components, temperature and geopotential height, at 6 levels from 400 to 100 hPa and daily means temperature at 4 levels from 1000 to 700 hPa. In this paper, we firstly calculated the wind speed index, pressure index and latitude index that were defined by Archer and Caldeira (2008) to characterize the strength, the pressure level, and the latitudinal position of a jet stream, respectively. Then after that the variability of the characteristics of jet streams of both hemispheres in warm and cold seasons were investigated. In addition, the temperature trend in the upper and lower troposphere was determined by calculating the average seasonal temperatures over latitudinal zones 0°-15°, 15°-30°, 30°-45°, 45°-60°, 60°-75°, 75°-90° in northern and southern hemisphere at upper levels of 400, 300, 250, 200, 150, 100 hPa and lower levels of 1000, 925, 850, 700 hPa. We found that, in general, the jet streams have moved poleward in both hemispheres so that the shift of subtropical jets in the northern hemisphere was 0.061 (0.019) °/decade in DJF poleward (JJA) and in the southern hemisphere was 0.307 (0.223) °/decade in DJF (JJA) for 1948-2023. Also in the southern hemisphere, the subtropical jet in winter and summer is weakening but the polar front jet is strengthening. In the northern hemisphere, in both warm and cold seasons the trend of wind speed is increasing in the poleward side of the jet axis, and is decreasing in the southern side of its axis, while the trend of the maximum wind speed is upward. One of the important factors of these changes can be related to the upward temperature trend in the tropical and subtropical regions of both hemispheres. In this statistical period, the smallness of the slope of the zonal mean of seasonal temperature trend of the lower levels of the tropical region, compared to the slope of the average temperature trend of the upper levels of the subtropical region, has caused strengthening of the Hadley cell convection which is less than the weakening of its meridional circulation range. This could be one of the factors that lowered the trend of the jet streams speed in both hemispheres. Also, the results show that the mass-flux weighted pressure in the DJF season is minimum around the equator and is minimum in the JJA season around the orbit of 12°N from the west of Mauritania to the southeast of China. | ||
| کلیدواژه‌ها [English] | ||
| Jet speed index, Mass-flux weighted average latitude, Subtropical jet stream | ||
| مراجع | ||
|
حسینی صدیق، س. م.؛ جعفری، ت. و جلالی، م. (1400). گسترش قطب سوی رودباد جنب حاره نمیکره شمالی در عرض‌های میانه. پژوهش‌های تغییرات آب‌وهوایی، 2(7)، 1- 12.
درستکار، ه.؛ لشکری، ح. و محمدی، ز. (1402). تحلیل همدیدی نقش جت جنب‌حاره‌ای در ترسالی‌های جنوب غرب ایران. مجله پژوهش‌های اقلیم‌شناسی، 1402(54)، 1-- 18.
عالمزاده، ش.؛ احمدی‌گیوی، ف.؛ محب‌الحجه، ع. ر. و یازجی، د. (1396). ساختار هندسی جـت آفریقا-آسیا در وردسپهر زبرین و پاسخ آن به گرمـایش زمین در مدلهایCMIP5 . مجلـه ژئوفیزیـک ایـران، 11(3)، 1- 26.
قانقرمه، ع. (1399). ارزیـابی تغییـر موقیعـت رودباد جنب حـاره ای مسـتقر بـر روی ایـران و آینـده نگـری آن بـر اسـاس دو مـدل اقلیمـی CanESM2 و GFDL-CM3. نشــریه علمــی-پژوهشــی مخــاطرات محیط طبیعی، 9 (25)، 101- 124.
کیخسروی، ق.؛ شکیبا، ع. ر. و حمیدپور، پ. (1401). تحلیل الگوهای همدیدی و ترمودینامیک منجر به بارش‌های ابر سنگین و برآورد پهنه آبی حاصل از بارش‌ها درحوضه آبخیز کرخه. مجله مطالعات جغرافیایی نواحی ساحلی، 3(8)، 83- 100.
محمدی، ب.؛ علیجانی، ب. و عمر صالح، آ. (1398). اقلیم شناسی رودبادها در خاورمیانه، مجله پژوهش‌های جغرافیای طبیعی، 51(2)، 201- 221.
Archer, C.L., & Caldeira, K. (2008). Historical trends in the jet streams, Geophys. Res. Lett., 35, L08803, https://doi.org/10.1029/2008GL033614, 2008. Belmecheri, S., Babst, F., Hudson, A.R., Betancourt, J., & Trouet, V. (2017). Northern Hemisphere jet stream position indices as diagnostic tools for climate and ecosystem dynamics. Earth Interact. 21, 1– 23. Christenson, C.E., Martin, J.E., & Handlos, Z.J. (2017). A Synoptic Climatology of Northern Hemisphere, Cold season Polar and Subtropical Jet Superposition Events. journal of Climate, 30(18), 7231-7246. Faranda, D., Sato, T., Messori, G., Moloney, N.R., & Yiou, P. (2019). Minimal dynamical systems model of the Northern Hemisphere jet stream via embedding of climate data, Earth Syst. Dynam., 10, 555–567. Hall, R.J, Erdélyi, R., Hanna, E., Jones, J., & Scaife, A. (2014). Drivers of north atlantics polar front jet stream variability. International Journal of Climatology, 35, 1-25. Hall, R.J., Jones, J.M., Hanna, E., Scaife, A.A., & Erdélyi, R. (2017). Drivers and potential predictability of summer time north atlantics polar front jet variability. Climate Dynamics, 48(11), 3869–3887. Hudson, R. (2011). Measurements of the movement of the jet streams at mid-latitudes, in the Northern and Southern Hemispheres, 1979 to 2010. Atmospheric Chemistry & Physics Discussions. 11, 31067-31090. Lee, S., & Kim, H.K. (2003). The dynamical relationship between subtropical and eddy-driven jets. J. Atmos. Sci., 60(12), 1490–1503. Li, Z., Fan, K., & Xu, Z. (2019). Modified Three-Dimensional Jet Indices and Their Application to East Asia. Atmosphere, 10(12), 776, 1-17. Manney, G.L., & Hegglin, M.I. (2018). Seasonal and regional variations of long-term changes in upper-tropospheric jets from reanalysis. J. Climate, 31, 423-48. Kalnay, E., Kanamitsu, M., Kistler, R., Collins, W., Deaven, D., Gandin, L., Iredell, M., Saha, S., White, G., Woollen, J., Zhu, Y., Chelliah, M., Ebisuzaki, W., Higgins, W., Janowiak, J., Mo, K. C., Ropelewski, C., Wang, J., Leetmaa, A., Reynolds, R., Jenne, R., & Joseph, D. (1996). The NCEP/NCAR 40-Year Reanalysis Project. Bull, Amer. Meteor. Soc., 77, 437– 470. Krishnamurti, T. N. (1961). The subtropical jet stream of winter. J. Meteor., 18, 172–191. Koteswaram, P. (1953). An analysis of the high tropospheric wind circulation over India in winter. Indian J. Meteor. Geophys., 4, 13–21. Krüger, J. (2020). Characteristic Jet Stream patterns related to European Heat Waves, (Master thesis), Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Kiel, Germany, 57 pp. Kuang, X.Y., Zhang, Y.C., & Liu, J. (2007). Seasonal variations of the East Asian subtropical westerly jet and the thermal mechanism. Acta Meteorologica Sinica. 21. 192-203. Palmén, E., & Newton, C.W. (1969). Atmospheric Circulation Systems: Their Structure and Physical Interpretation, Academic Press, 603 pp. Pena-Ortiz, C., Gallego, D., Ribera, P., Ordonez, P., & Alvarez-Castro, M.D.C. (2013). Observed trends in the global jet stream characteristics during the second half of the 20th century. J. Geophys. Res. Atmos., 118 (7), 2702–2713. Riehl, H. (1962). Jet streams of the atmosphere. Colorado State University Dept. of Atmospheric Science Tech. Rep., 32, 117 pp. Röthlisberger, M., Pfahl, S., & Martius, O. (2016). Regional-scale jet waviness modulates the occurrence of mid-latitude weather extremes. Geophys. Res. Lett., 43, 10989–10997. Rousi, E., Kornhuber, K., Beobide-Arsuaga, G., Luo, F., & Coumou, D. (2022), Accelerated western European heatwave trends linked to more-persistent double jets over Eurasia. Nat Commun, 13, 3851, https://doi.org/10.1038/s41467-022-31432-y. Shapiro, M. A.m & Keyser, D. (1990). Fronts, jet streams and the tropopause, Extratropical Cyclones: The Erik Palmen Memorial Volume, C. Newton and E. O. Holopainen, Eds., Amer. Meteor. Soc.,167–191. Strong, C., & Davis, R. (2007). Winter jet stream trends over the Northern Hemisphere. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society,133, 2109-2115. Vallis, G. K. (2019). Essentials of Atmospheric and Oceanic Dynamics, Cambridge University Press, Cambridge, 1st edn. Woollings, T., Drouard, M., O’Reilly, C.H., Sexton, D.M.H., & Mcsweeney, C. (2023), Trends in the atmospheric jet streams are emerging in observations and could be linked to tropical warming. Commun Earth Environ, 4, 125. Zolotov, S., Ippolitov, I., & Loginov, S. (2018). Characteristics of the subtropical jet stream over the North Atlantic from reanalysis data, IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. 211. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 189 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 188 |
||
سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب