Ja, voorspellers hebben het vaak mis. Maar er zijn zulke weersafwijkingen die niet van tevoren kunnen worden voorspeld, bijvoorbeeld vanwege een gebrek aan kennis over bepaalde verschijnselen in de atmosfeer van de aarde. De Europese hittegolf in 2003, de droogte in Californië in 2014, de superstorm Sandy in 2012 - al deze catastrofale gebeurtenissen, die veel levens eisten, werden veroorzaakt door het fenomeen van het blokkeren van straalstromen. Maar tot nu toe hebben wetenschappers geen overtuigende manier kunnen vinden om uit te leggen wat er gebeurt.
Straalstromen werden voor het eerst ontdekt door de meteoroloog Carl Rossby van de Universiteit van Chicago in de eerste helft van de twintigste eeuw. Deze term verwijst naar smalle stromen met sterke wind (gemiddeld 45-50 meter per seconde) in de bovenste troposfeer en de onderste stratosfeer, die een vrij complexe structuur hebben in de horizontale en verticale richting. Vrijwel gelijktijdig met de ontdekking van jetstreams werd bekend dat ze zeer scherp kunnen "vertragen".
En tot slot brachten geofysicus Noboru Nakamura en zijn afgestudeerde student Clare Huang de gebeurtenissen samen tot één geheel. Interessant genoeg was de oplossing voor het probleem een wiskundig model dat een soort verkeersopstopping op een hogesnelheidsweg met meerdere rijstroken beschrijft.
Een van de problemen bij het beschrijven van het proces van "remmen" was de selectie van parameters die de beweging van luchtmassa's het meest nauwkeurig zouden karakteriseren. De auteurs van het nieuwe werk moesten verschillende voorheen ongebruikte parameters toevoegen, in het bijzonder de meander, dat wil zeggen de mate van kronkeligheid van de jetstream. (Een vergelijkbaar kenmerk wordt vaak gebruikt bij het beschrijven van de rivierbedding.)
Terugkerend naar de analogie met het wegverkeer, ontdekten de onderzoekers het draagvermogen van luchtmassa's in de jetstream. Het is duidelijk dat wanneer de drempel wordt overschreden, het debiet afneemt. Een soortgelijk effect treedt op wanneer meerdere lucht "lijnen" samenkomen.
In een persbericht van de universiteit merken de wetenschappers op dat hun verrassend eenvoudige model niet alleen de blokkering van jetstreams verklaart, maar ook een langverwachte kans biedt om dit te voorspellen. Bovendien hebben we het over zowel korte-termijn weersvoorspellingen als modellen van langetermijngedrag van luchtmassa's in regio's die onderhevig zijn aan frequente droogte of overstromingen.
Het is belangrijk dat het nieuwe model, in tegenstelling tot de meeste moderne klimaatberekeningen, eenvoudig berekeningen bleek te zijn. Tegelijkertijd merken de auteurs op dat men bij gebruik zo voorzichtig mogelijk moet zijn met de meteorologische kenmerken van een bepaalde regio. Met name in de Stille Oceaan kunnen "luchtopstoppingen" tientallen jaren oplossen.
Promotie video:
U kunt meer te weten komen over de prestaties van de geofysici uit Chicago door hun artikel in Science te lezen.
Daria Zagorskaya