Akışkan dinleyicileri, bloklama olaylarının büyüklüğünü, hepsi iyi çalışılmış ve ölçülmüş jet akışının genişliği, enlemi ve gücü ile ilişkilendiren matematiksel bir formül olan bir ölçeklendirme kanunu buldular. (Kredi: P. Hassanzadeh / Pilav)
“Engelleme olayları”, 21. Yüzyılın en ölümcül ısı dalgalarından bazılarını üretti. Araştırmalar, bu durgun yüksek basınçlı hava sistemlerinin iklim değişikliği nedeniyle artacağını belirtti.
Atmosferik engelleme olayları, günlerce hatta haftalarca yerinde kalan orta enlem, yüksek basınçlı sistemlerdir. Ne zaman ve nerede geliştiğine bağlı olarak, etkinlikleri engellemek kuraklığa veya sağanağa neden olabilir sıcak hava dalgası veya soğuk büyü. Engelleme olayları Fransa'da 2003'ta ve Rusya'da 2010'ta ölümcül sıcaklık dalgalarına neden oldu.
Araştırmacılar, iki kapsamlı iklim modeli simülasyonundan elde edilen verileri kullanarak, kuzey yarımkürede engelleme olaylarının alanının% 17'e kadar artacağını tespit etti. antropojenik iklim değişikliği.
Engelleme olayları büyüyecek mi?
Rice Üniversitesi'nde makine mühendisliği ve dünya, çevre ve gezegen bilimlerinin yardımcı doçenti olan Pedram Hassanzadeh, aşırı hava olaylarından rüzgar enerjisine kadar çeşitli sorunlara ilişkin atmosferik akışları incelemek için hesaplamalı, matematiksel ve istatistiksel modeller kullanır.
Araştırmacılar, iklim değişikliğinin engelleyici olayları nasıl etkileyebileceğini öğrenmekle giderek daha fazla ilgilendiklerini belirtti, ancak çoğu çalışma, sera gazı emisyonları nedeniyle atmosfer ısınırken engelleme olaylarının daha sık yaşanıp yaşanmayacağına odaklandı.
“Geçmişteki çalışmalar, iklim değişikliğiyle az ya da çok engelleyen olaylara girip girmediğinizi incelemiştir” diyor. “Kimsenin sormadığı soru, bu olayların boyutunun değişip değişmeyeceğidir.
“Ve boyut çok önemlidir çünkü engelleme olayları daha büyük olduklarında daha etkilidir. Örneğin, yüksek basınçlı sistem daha büyük hale gelirse, daha fazla insanı etkileyen daha büyük ısı dalgaları elde edeceksiniz ve muhtemelen daha güçlü ısı dalgaları alacaksınız. ”
'Zarif bir şekilde basit sonuç'
Rice'ın Brown School of Engineering'de makine mühendisliği yüksek lisans öğrencisi olan Ebrahim Nabizadeh, iki yıl önce bu soruyu cevaplamak için yola çıktı. Hiyerarşik bir modelleme yaklaşımı kullanarak, gerçek atmosferden çok daha basit bir atmosferik türbülans modeli üzerinde deneyler yapmaya başladı.
Engelleme olaylarının temel dinamiklerini yakalayan basit model, Nabizadeh'in çok fazla araştırma yapmasına izin verdi. Bir parametrede veya diğerinde küçük değişiklikler yaparak, binlerce simülasyon kullandı. Daha sonra, verileri analiz etmek için genellikle akışkan akışlarını içeren büyük ve karmaşık mühendislik sistemlerinin tasarımında kullanılan Buckingham-Pi teoremi denilen güçlü bir boyutlandırma tekniği kullandı.
Amaç, iklim bilimcileri zaten araştırıp anladıkları değişkenleri kullanarak engelleyici bir olayın boyutunu tanımlayan matematiksel bir formül olan ölçekleme yasasını bulmaktı. Nabizadeh, günlük hava durumu modellerinin boyutunu tahmin etmek için geliştirilen ölçeklendirme yasalarıyla başladı, ancak değişkenlerin hiçbirinin engelleme olayları için öngörücü olmadığını buldu.
Kalıcılığı sonunda, engelleme olaylarını alanın genişliği, enlemi ve gücü ile ilişkilendiren basit bir formülle ödedi. Jet rüzgârıhepsi iyi çalışılmış ve ölçülmüştür.
“Son zamanlarda bunun hakkında bir konuşma yaptım ve halktan biri geldi ve“ Bu büyülü, bu güçlerin artması ve aniden doğru cevabı buluyorsun ”dedi. Ancak bu zarif basit sonucu elde etmek için Ebrahim tarafından çok çalışma yapıldı ”dedi.
Rakamlarla başlayarak
Bir noktada, Nabizadeh birçok simülasyondan elde edilen verileri analiz etmiş ve rakamların sayfalarını içeren bir karşılaştırma yapmıştı ve Hassanzadeh, ölçeklendirme yasasının keşfedilmesinin muhtemel olmayan bir kaynak tarafından teşvik edildiğini söylüyor: ehliyet bürosundaki hat.
Hassanzadeh ve Nabizadeh bir hafta arayla lisanslarını aldılar ve beklerken sonuçları incelemek için yeterli zamanları oldu. Hassanzadeh, “Oturmak zorundasınız ve yapacak bir şeyiniz yok” diyor. “Bu sayılara saatlerce baktıktan sonra, bunun doğru ölçeklendirme olduğunu fark ettik.”
Ayrıca, basit model sonuçlarını Dünya'nın hava ve iklimi için giderek daha karmaşık modellerin çıktısıyla karşılaştırdılar. Nabizadeh, ölçeklendirme yasasının, kapsamlı iklim modeli simülasyonlarında dikkat çekici doğrulukla gelecek kış engelleme olaylarının büyüklüğündeki değişiklikleri öngördüğünü söyledi.
Nabizadeh, “Kış olayları için yaz olaylarından daha iyi bir performans sergiliyor. “Sonuçlarımız gelecekteki çalışmaların yaz bloklarını daha iyi anlamalarına ve aynı zamanda daha büyük bloklama olaylarının sıcaklık dalgaları gibi aşırı hava olaylarının boyutunu, büyüklüğünü ve kalıcılığını nasıl etkileyebileceğine odaklanmaları gerektiğini ortaya koyuyor.
Ek ortak yazarlar Lawrence Berkeley Ulusal Laboratuvarı ve Kaliforniya Üniversitesi, Davis ve Colorado Eyalet Üniversitesi'ndendir.
Araştırmaya destek NASA, Ulusal Akademiler Körfez Araştırma Programı, Enerji Bölümü ve Ulusal Bilim Vakfı'ndan geldi. NSF destekli XSEDE projesi ve Rice'ın Ken Kennedy Bilgi Teknolojisi Enstitüsü ile ortaklaşa Rice'ın Araştırma Hesaplama Merkezi, bilgi işlem kaynakları sağladı.
İlgili Kitaplar
Torunlarımın Fırtınaları: Gelecek İklim Felaketine İlişkin Gerçekler ve İnsanlığı Kurtarmak İçin Son Şansımız
Yazan James Hansen
Dünyanın önde gelen klima uzmanı olan Dr. James Hansen, halkın aldığı izlenime tam olarak aykırı olduğunu, iklim değişikliği biliminin cilt kapağının piyasaya çıkmasından bu yana daha net ve keskinleştiğini gösteriyor. İçinde Torunlarımın FırtınalarıHansen, ilk kez küresel ısınma hakkındaki gerçekleri tam olarak anlatıyor: Gezegen, daha önce geri dönüşü olmayan bir iklim noktasına kabul edilenden çok daha hızlı bir şekilde atılıyor. İklim değişikliği bilimini açıklarken, Hansen, devam etmekte olduğumuz kursu takip edersek, çocuklarımızın ve torunlarımızın yaşamlarında ne olacağına dair yıkıcı, ancak tamamen gerçekçi bir tablo çizer. Ancak, aynı zamanda, acil, ancak gerekli olan acil eylemi gerçekleştirmek için hala zamanın olduğunu - ancak zorlukla - iyimser olduğunu gösteren bir iyimser. Amazon'da Mevcut
Aşırı Hava ve İklim
C. Donald Ahrens, Perry J. Samson tarafından
Aşırı Hava Durumu ve İklim, aşırı hava durumuna odaklanan ana dal dışı fen derslerinin hızla büyüyen pazarı için benzersiz bir ders kitabı çözümüdür. Meteoroloji biliminin güçlü temel kapsayıcılığına sahip olan Extreme Weather & Climate, aşırı hava olaylarının ve koşullarının nedenlerini ve etkilerini tanıtır. Öğrenciler meteoroloji bilimini Katrina Kasırgası gibi önemli ve sıklıkla bilinen hava olayları bağlamında öğrenir ve iklimdeki tahmin değişikliklerinin gelecekteki aşırı hava olaylarının yoğunluğunu ve / veya yoğunluğunu nasıl etkileyebileceğini keşfederler. Heyecan verici bir dizi fotoğraf ve resim, havanın yoğunluğunu ve bazen her bölüm için yıkıcı etki yaratıyor. Saygın ve eşsiz bir yazar ekibi tarafından yazılan bu kitap, Don Ahrens'in pazar lideri metinlerinde bulunan ve ortak yazar Perry Samson'un katkılarıyla öngörülen içgörü ve teknoloji desteğini içeren kapsamı birleştiriyor. Profesör Samson, üniversitede en hızlı büyüyen fen kursu olan Michigan Üniversitesi'nde Extreme Weather kursu geliştirdi. Amazon'da Mevcut
Değişen Bir İklimsel Taşkın: Aşırı Yağış
yorum yapan: Ramesh SV Teegavarapu
Taşkınlara bağlı aşırı yağış olaylarının ölçümü, analizi ve modellenmesi değişen iklim etkilerini ve değişkenliğini anlamada hayati öneme sahiptir. Bu kitap, bu olaylardaki eğilimlerin ve etkilerinin değerlendirilmesine yönelik yöntemler sunar. Aynı zamanda, iklime uyarlanmış hidrolojik mühendislik için prosedürler ve kılavuzlar geliştirmek için bir temel sağlar. Hidroloji, iklim değişikliği, meteoroloji, çevre politikası ve risk değerlendirmesi ile ilgili akademik araştırmacılar ve tehlike azaltma, su kaynakları mühendisliği ve iklim adaptasyonu konularında çalışan profesyoneller ve politika belirleyiciler bunu paha biçilmez bir kaynak olarak bulacaklar. Amazon'da Mevcut
Yayıncıdan:
Amazon'daki alımlar sizi getirme maliyetini düşürmeye gidiyor InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ve ClimateImpactNews.com hiçbir ücret ödemeden ve tarama alışkanlıklarınızı izleyen reklamverenler olmadan. Bir linke tıklasanız da, bu seçilmiş ürünleri satın almasanız bile, Amazon ziyaretinde aldığınız her şey bize küçük bir komisyon öder. Size herhangi bir ek maliyet yoktur, bu yüzden lütfen çabaya katkıda bulunun. Ayrıca bu linki kullanabilirsiniz Amazon’u istediğin zaman kullanmak, çabalarımızı desteklemeye yardımcı olmak için.