Sóng trên cao và dòng tia

Ở tầng đối lưu trên cao, những dải gió nhanh và những đợt sóng lớn mà chúng tạo ra là những dòng dẫn hướng thời tiết, định hướng các cơn bão bề mặt và tập trung chuyển động đi lên khiến chúng mạnh thêm.

Definition

Sóng trên cao là các máng và sống núi của dòng chảy tầng đối lưu trên, và dòng tia là các dải gió mạnh hẹp nằm trong chúng, cả hai đều định hướng và điều chỉnh sự phát triển của các hệ thống thời tiết bề mặt.

Scope

Chủ đề này bao gồm các máng và sống núi của dòng chảy tầng đối lưu trên, các dòng tia cận nhiệt đới và frông cực, các cực đại gió cục bộ được gọi là dải tia và sự lưu thông ngang của chúng, cũng như cách các đặc điểm này định hướng và tăng cường các hệ thống thời tiết bề mặt.

Core questions

• Điều gì xác định vị trí và sức mạnh của các dòng tia?
• Các máng và sống núi trên cao ảnh hưởng đến các hệ thống áp suất bề mặt như thế nào?
• Sự lưu thông quanh các dải tia thúc đẩy sự phát triển của bão như thế nào?
• Các mô hình trên cao liên kết với các đợt thời tiết kéo dài như thế nào?

Key theories

Lưu thông ngang dải tia

Không khí đi vào và ra khỏi một dải tia trở nên mất cân bằng, thúc đẩy các lưu thông thẳng đứng bốn ô có các vùng đi lên tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển của các xoáy thuận bề mặt và lượng mưa.

Dẫn hướng hệ thống bề mặt trên cao

Các vùng áp thấp bề mặt có xu hướng di chuyển cùng và mạnh lên bên dưới các vùng phân kỳ trên cao ở phía đông các máng, do đó mô hình sóng tầng đối lưu trên đóng vai trò là sự dẫn hướng và tác động cho thời tiết bề mặt.

Mechanisms

Vì gió địa chuyển tăng theo độ cao phía trên các đối lưu nhiệt mạnh, những cơn gió nhanh nhất tập trung thành dòng tia gần tầng đối lưu. Dòng tia uốn lượn thành các máng và sống núi, và nơi nó tăng tốc hoặc giảm tốc qua một dải tia, dòng chảy lệch khỏi trạng thái cân bằng và tạo ra các lưu thông ngang với các vùng không khí đi lên và đi xuống. Các xoáy thuận bề mặt ưu tiên phát triển và mạnh lên bên dưới các vùng phân kỳ, đi lên ở phía đông các máng và trong các vùng vào và ra của dải tia.

Clinical relevance

Các nhà dự báo theo dõi sóng trên cao và dải tia để dự đoán nơi các cơn bão bề mặt sẽ hình thành và mạnh lên, nơi mưa lớn sẽ xảy ra, và khi nào các sống núi chặn sẽ giữ thời tiết trong các đợt nắng nóng, đợt lạnh hoặc hạn hán kéo dài.

History

Các quan sát trên cao định kỳ sau Thế chiến II đã tiết lộ các dòng tia và sóng hành tinh mà Rossby đã xác định; công trình của Palmen, Newton và những người khác đã thiết lập cấu trúc ba chiều của chúng và vai trò kiểm soát của chúng trong sự phát triển của xoáy thuận, những chủ đề trung tâm của khí tượng học động lực-tổng hợp hiện đại.

Key figures

• Carl-Gustaf Rossby
• Erik Palmen
• Chester Newton

Seminal works

• bluestein1993
• carlson1991

Frequently asked questions

Dòng tia là gì?

Dòng tia là một dải hẹp của gió rất mạnh gần đỉnh tầng đối lưu, hình thành phía trên các đối lưu nhiệt sắc nét; nó định hướng các hệ thống thời tiết và phân tách không khí cực lạnh khỏi không khí cận nhiệt đới ấm hơn.

Tại sao các nhà khí tượng học lại theo dõi các máng trên cao chặt chẽ như vậy?

Các máng trên cao tạo ra sự phân kỳ ở phía đông của chúng, thúc đẩy không khí đi lên và áp suất bề mặt giảm, do đó chúng đánh dấu nơi các cơn bão bề mặt có nhiều khả năng phát triển và mạnh lên nhất.