Globális jelenségek

Tény, hogy télen (azaz egy elvileg nagyobb hidegbázisú idõszakban) a Rossby-hullámok gyakrabban alakulnak ki, illetve jobban befolyásolják az idõjárás alakulását. Viszont gondolj bele, voltak telek, ahol egy viszonylag kis méretü hidegmag É-Amerkiában extrém telet okozott, miközben nálunk szinte nem volt tél. Azaz a dolog nem ilyen egyszerü. Tény, hogy a Rossby-hullámok nagy hõmérsékleti gradiens mellett elvileg erõsebbek. A meridionalitás kialakulása azonban sokkal több tényezõtõl függ (a tipikus "mi volt elõbb - a tyúk vagy a tojás?" esete). A jetstream "normál" esetben viszonylag zavarmentes lefutású. Egy megváltozó hõmérsékleti gradiens (pl. az É-i-sark megváltozott energiaegyütthatója) viszont zavart vált ki a jetstream lefutásában - ezzel megkezdõdik a Rossby-hullámok kialakulása; az ismert módon É felõl egy hideg légtömeg indul meg D felé (teknõ) és D felõl meleg légtömeg É felé (kezdõdõ AC). Most azonban még egy fontos tényezõt kell megvizsgálnunk - mégpedig hogy ez hol történik. A Rossby-hullámok egyik legfõbb befolyásoló tényezõje a kontinentális akadályok megléte. Víz-szárazföld eloszlás, hegységek, síkságok, stb., mind máshogy befolyásolják a hullámzást. Ha a jetstream zavara pl. egy síkság felett alakul ki, akkor általában nem történik semmi, hiszen szinte nincs orografikus akadály. Ha a hullám "beakad" egy hegységbe, akkor megerõsödik a hullámzás. Ekkor azonban egy újabb tényezõ jön a képbe, az egész rendszer ugyanis a legáramlatok forgatónyomatékának az egyensúlyi állapotra való törekvésérõl szól. Az örvényességbõl adódó hullámzás ellen hat a Coriolis-erõ, ami ideális esetben szimplán visszaállítja a hullámzást és csupán kiegyenlítõ erõként hat. A gyakorlatban azonban ez a visszaállítás nem sikerül nulla egyenleggel, hanem túllõ a célon, ez a hullámzás rezonanciája. Igazából pedig ez a teknõképzõdés mozgatórugója, az egész egy öngerjesztõ rendszer lesz, a Rossby-hullámok megerõsödnek és ez együtt váltja ki a meridionális áramlást. A rezonancia végpontján történik a cut-off, azaz a magassági hideg légörvény (hidegcsepp) leválása. Tehát a hideg mennyisége csupán egy fontos tényezõ, de nem elsõdleges kiváltó ok.

Nyilvánvaló, hogy a különbözõ cirkulációs korszakok kialakulása függ a sarki hidegsapka mennyiségi jellemzõitõl is. Tehát ha magának a hidegnek a mennyisége nagyobb a sarkvidéken, akkor ugyanaz a globális hõtraszport csak úgy tud lefolyni, ha a Rossby-hullámok alacsonyabb szélességekre nyúlnak le, illetve a blokkoló AC-k pedig egészen magas szélességekig is felkúsznak. Tehát meridionalitás egyfajta kényszerként is értelmezhetõ, amit a megnövekedett mennyiségû sarki hideg kényszerít ki.

Csak a teljes pontosság kedvéért: a jet gyürüje csupán egy idealizált modellben egységes, a valóságban azonban megszakításokkal van tele, tehát nem egy "körkörös" autópálya. Ez is egy ok a hullámok kialakulására (tehát ahol éppen nincs jetstream, ott nagyobb az esély egy "kitüremkedésre" is).

Ide másolom neked met4ever-nek egyik írásomra adott válaszát (idézõjelben az én mondatom) azért, mert roppant fontos alapkérdést feszeget, és alapvetõ megállapítást tesz a meridionális hõkontraszt és a Rossby-hullámok összefüggésérõl.
Íme:


"Nincs itt valami tévedés? Én úgy tudtam, hogy növekvõ hõkontraszt a pólus és az egyenlítõ között éppenhogy felgyorsítja a zonális áramlásokat."

A zonális áramlás erõssége nem a meridionális (észak-dél irányú) hõkontraszttól, hanem a meridionális nyomási gradienstõl függ. Minél nagyobb ez a gradiens (mégpedig északi alacsony nyomással, déli magas nyomással), annál erõsebb a közepes szélességeken a nyugatias (zonális) áramlás.

A merdionális hõmérsékleti gradiens (vagy "hõkontraszt", ahogy nevezted) az ún. baroklin instabilitást határozza meg. Ez arról szól, hogy a zonális alapáramlásra rakódó kis meridionális zavarok tovább tudnak-e növekedni, s ezáltal teknõket/gerinceket kialakítani, vagyis a zonalitást meridionalitásba fordítani egy idõre. Minél nagyobb a baroklin instabilitás, annál jobb erre a lehetõség. Mivel ez a féle instabilitás egyenesen arányos a meridionális hõm.gradienssel, alacsony hõm. gradiens esetén az említett zavarok nem növekednek tovább, s az áramlás zonális marad. Ha viszont zonális az áramlás a közepes szélességeken, akkor nem valósul meg a merdionális hõcsere, aminek következtében zonalitásnál idõben fokozatosan növekszik a meridionális hõm.gradiens, míg el nem éri azt a kritikus értéket, amikor már elegendõ baroklin instabilitás adott az alapáramlásra rakódó zavarok továbbfejlõdéséhez és a meridionalitásba váltáshoz...

Ez a szemlélet sok mindent megmagyaráz. Például, hogy az arktikus hidegmagok környezetében miért szakad le a hideg,miért "szeret" ott a Rossby-pók "lábat növeszteni". És hogy miért elõnyös komolyabb hidegleszakadások szempontjából, ha a poláris hidegsapka hõmérsékleti szempontból erõsen inhomogén.
S hogy csakugyan lehet olyan állapot, mikor kvázi zonalitás mellett mégis megtörténik a meridionális hõcsere, mivel nagyon sok ciklon képzõdik, sok csíraállapotú hidegleszakadással. Ez felelne meg annak az állapotnak, mikor homogén módon nagyon hideg a sarkvidék, a nagy hõkontraszt miatt igen sok helyen leszakad a hideg (és képzõdik ciklon), és épp ezért az egyes leszakadások törpék maradnak.
Sokéves megfigyelés, hogy a téli napforduló idején (ünnepektõl január közepéig) nemegyszer a legerõsebben tombol a zonalitás. Ennek valószínû oka, hogy a sarkvidék ekkor igen erõsen lehûl, azonban az alacsonyabb szélességek ( ott is leginkább a tengervíz) még elég sokat õriz a nyári-õszi melegbõl. Bár met4ever azt írja, hogy a zonális áramlás sebessége a meridionális nyomásgradienstõl függ (és nem a hõgradienstõl), azonban azt hiszem, hogy a nyomáskülönbség végsõ soron a különbözõ szélességek eltérõ felmelegedésébõl fakad. Az ellentmondást a következõképp gondolom feloldhatónak:
a jet gyûrûje egységes hemiszférikus szisztéma, melynek sebességét az egész félgömb hõmérsékleti (és ezen keresztül nyomás) viszonyai határozzák meg. A jet hullámvetése ezzel szemben "helyi" jelenség, melyet télen fõleg a "helyi" sarki hidegmagok váltanak ki.
Éppen ezért nem mindegy, hol alakul ki a tél folyamán környezeténél lényegesen hidegebb légtömeg a sarki hidegsapkán belül. Grönland fölött például mindig ilyen hidegtömeg tartózkodik. Ezért van az, hogy az amerikai kontinens szinte az összes télen megkapja a maga kiadós hidegleszakadását. Más a helyzet Eurázsia esetében. Itt nincs belföldi jégtakaró, mint Grönlandon, ezért a helyi erõs lehûlés, hidegmag kialakulása szempontjából a szubarktikus tájakon létrejövõ vastag hótakaróra van utalva. Ha létrejön ilyen, akkor lesz eurázsiai hidegmag, s így a met4ever által elmondottak értelmében a közelünkben leszakad a hideg, és van meridionalitás, hidegelárasztás nálunk is. Ellenkezõ esetben Európában marad a tomboló zonalitás, míg Kanadára, USA-ra masszívan rászakad a hideg.
Feltehetõ, hogy pontosan a fentiekkel függ össze a decemberi prediktor szibériai hókiterjedésre vonatkozó eleme.

Ez annyiban nem igaz (mármint a mi a súrlódást illeti), hogy a poláris jet(stream) csak növekvõ magassággal együtt növekedõ nyomáskülönbség esetén, ám csak súrlódási hatások nélkül tud kialakulni (azaz a szabad atmoszférában).
Hejj, de jó kis téma a thermodinamika

körülfolyja (!!)

Én most a poláris jet-re gondoltam, amely körülfollya a sarki hidegbázist. Azért kérdezem, mert az ember gondolná, hogy minél gyorsabb a poláris jet, annál labilisabb. Hiszen a sebesség növekedésével a súrlódási együttható valószínûleg nagyobb szerepet kap. A labilitás pedig elõfeltétele lehet a nagy Rossby-hullámok kialakulásának. Vagy maguk a légtömegek determinálják a poláris jet pozícióját?

Azt mondják a tanárok, hogy aki kérdezni tud az már tud is valamit!

Az az összefüggés mennyire igaz, hogy a jet stream sebességével arányosan nõnek a Rossby-hullámok?