Intertropisk konvergenszon
Den intertropiska konvergenszonen ( ITCZ / ɪ tʃ / ITCH ), känd av sjömän som doldrums eller lugnet på grund av dess monotona vindstilla väder, är området där de nordostliga och sydostliga passadvindarna möts. Den omger jorden nära den termiska ekvatorn även om dess specifika position varierar säsongsmässigt. När den ligger nära den geografiska ekvatorn kallas den för det nära ekvatoriska tråget . Där ITCZ dras in i och smälter samman med en monsuncirkulation , kallas den ibland för en monsundal , en användning som är vanligare i Australien och delar av Asien.
Meteorologi
ITCZ identifierades ursprungligen från 1920- till 1940-talet som Intertropical Front ( ITF ), men efter erkännandet på 1940- och 1950-talen av betydelsen av vindfältskonvergens i produktion av tropiskt väder, var termen Intertropical Convergence Zone ( ITCZ ) sedan tillämpas.
ITCZ visas som ett band av moln, vanligtvis åskväder, som omger jordklotet nära ekvatorn. På norra halvklotet rör sig passadvindarna i sydvästlig riktning från nordost, medan de på södra halvklotet rör sig nordväst från sydost . När ITCZ är placerad norr eller söder om ekvatorn, ändras dessa riktningar enligt Coriolis-effekten som förmedlas av jordens rotation . Till exempel, när ITCZ ligger norr om ekvatorn, ändras den sydostliga passadvinden till en sydvästvind när den korsar ekvatorn. ITCZ bildas av vertikal rörelse som till stor del framstår som konvektiv aktivitet av åskväder som drivs av solvärme, som effektivt drar in luft; dessa är passadvindarna. ITCZ är i praktiken ett spår av Hadley-cellens stigande gren och är våt. Den torra nedåtgående grenen är hästbreddgraderna .
Placeringen av ITCZ varierar gradvis med årstiderna, ungefär motsvarande platsen för den termiska ekvatorn. Eftersom havens värmekapacitet är större än luft över land, är migration mer framträdande över land. Över haven, där konvergenszonen är bättre definierad, är säsongscykeln mer subtil, eftersom konvektionen begränsas av fördelningen av havstemperaturer. Ibland bildas en dubbel ITCZ, med en belägen norr och en annan söder om ekvatorn, varav den ena vanligtvis är starkare än den andra. När detta inträffar bildas en smal ås av högt tryck mellan de två konvergenszonerna.
ITCZ över hav vs. land
ITCZ definieras vanligtvis som en ekvatorialzon där passadvindarna konvergerar. Nederbördssäsongsvariationer tillskrivs traditionellt nord–sydlig migration av ITCZ, som följer solen. Även om detta till stor del gäller över ekvatorialhaven, kan ITCZ och regionen med maximal nederbörd frikopplas över kontinenterna. Den ekvatoriala nederbörden över land är inte bara ett svar på bara ytkonvergensen. Snarare är det modulerat av ett antal regionala egenskaper som lokala atmosfäriska jetstrålar och vågor, närhet till haven, terränginducerade konvektionssystem, fuktåtervinning och rumslig variabilitet av marktäcke och albedo.
Södra Stilla havets konvergenszon
Den södra Stillahavskonvergenszonen (SPCZ) är ett omvänt orienterat, eller väst-nordväst till öst-sydost i linje, tråg som sträcker sig från den västra Stillahavspoolen sydost mot Franska Polynesien . Den ligger strax söder om ekvatorn under den varma säsongen på södra halvklotet, men kan vara mer extratropisk till sin natur, särskilt öster om den internationella datumlinjen . Det anses vara den största och viktigaste delen av ITCZ, och har minst beroende av uppvärmning från en närliggande landmassa under sommaren än någon annan del av monsuntråget . Den södra ITCZ i sydöstra Stilla havet och södra Atlanten, känd som SITCZ, inträffar under södra halvklotets fall mellan 3° och 10° söder om ekvatorn öster om 140:e meridianen västlig longitud under sval eller neutral El Niño–Södra Oscillation (ENSO) ) mönster. När ENSO når sin varma fas, annars känd som El Niño, försvinner tungan av sänkta havstemperaturer på grund av uppströmning utanför den sydamerikanska kontinenten, vilket gör att även denna konvergenszon försvinner.
Effekter på vädret
Variation i platsen för den intertropiska konvergenszonen påverkar nederbörden drastiskt i många ekvatorialnationer, vilket resulterar i de våta och torra säsongerna i tropikerna snarare än de kalla och varma årstiderna på högre breddgrader. Långsiktiga förändringar i den intertropiska konvergenszonen kan resultera i svår torka eller översvämningar i närliggande områden.
I vissa fall kan ITCZ bli smal, speciellt när den rör sig bort från ekvatorn; ITCZ kan då tolkas som en front längs ekvatorialluftens framkant. Det verkar finnas en 15 till 25-dagars cykel i åskvädersaktivitet längs ITCZ, vilket är ungefär halva våglängden av Madden– Julian-oscillationen (MJO).
Inom ITCZ är medelvindarna svaga, till skillnad från zonerna norr och söder om ekvatorn där passadvindarna matar. När havsresor över ekvatorn blev vanligare, kallade sjömän på 1700-talet detta bälte av lugn till dvala på grund av de lugna, stillastående eller inaktiva vindarna.
Roll i tropisk cyklonbildning
Tropisk cyklogenes beror på lågnivåvirvel som ett av dess sex krav, och ITCZ fyller denna roll eftersom det är en zon av vindförändringar och hastighet, annars känd som horisontell vindskjuvning . När ITCZ migrerar till tropiska och subtropiska breddgrader och till och med bortom under respektive halvklots sommarsäsong, gör ökande Coriolis-kraft bildandet av tropiska cykloner inom denna zon mer möjligt. Högt tryck från höga breddgrader kan förstärka tropiska störningar längs dess axel. I norra Atlanten och nordöstra Stilla havet tropiska vågor längs ITCZ:s axel, vilket orsakar en ökning av åskväderaktiviteten, och åskstormar kan utvecklas under svag vertikal vindskjuvning. [ citat behövs ]
Faror
Åskväder längs den intertropiska konvergenszonen spelade en roll i förlusten av Air France Flight 447 , som lämnade Rio de Janeiro–Galeão internationella flygplats söndagen den 31 maj 2009, cirka kl. 19.00 lokal tid (18.00 EDT eller 10:00: 22:00 UTC ) och hade förväntats landa på Charles de Gaulle-flygplatsen nära Paris måndagen den 1 juni 2009, klockan 11:15 (5:15 am EDT eller 9:15 am UTC). Flygplanet kraschade utan överlevande när det flög genom en serie stora ITCZ-åskväder, och is som snabbt bildades på flyghastighetssensorer var den utlösande orsaken till en kaskad av mänskliga misstag som till slut dömde flygningen. De flesta flygplan som flyger dessa rutter kan undvika de större konvektionscellerna utan incidenter.
I Age of Sail , att finna sig själv lugnad i denna region i ett varmt och kvavt klimat kunde betyda döden när vinden var det enda effektiva sättet att driva fartyg över havet. Lugna perioder i dvalan kunde stranda fartyg i dagar eller veckor. Även idag försöker fritids- och tävlingsseglare att korsa zonen så snabbt som möjligt eftersom det oregelbundna väder- och vindmönstren kan orsaka oväntade förseningar.
Effekter av klimatförändringar
Baserat på paleoklimatproxies varierade positionen och intensiteten av ITCZ under förhistorisk tid tillsammans med förändringar i det globala klimatet . Under Heinrich-händelser inom de senaste 100 ka sammanföll en förskjutning söderut av ITCZ med intensifieringen av Hadley-cellen på norra halvklotet samtidigt som försvagningen av Hadley-cellen på det södra halvklotet. ITCZ flyttade norrut under mitten av holocen men migrerade söderut efter förändringar i solsken under slutet av holocen mot sin nuvarande position. ITCZ har också genomgått perioder av kontraktion och expansion under det senaste millenniet. En förskjutning söderut av ITCZ som började efter 1950-talet och fortsatte in på 1980-talet kan ha associerats med kylning inducerad av aerosoler på norra halvklotet baserat på resultat från klimatmodeller ; en återhämtning norrut började därefter efter påtvingade förändringar i gradienten i temperatur mellan norra och södra halvklotet. Dessa fluktuationer i ITCZ-positioneringen hade robusta effekter på klimatet; till exempel kan förskjutningen av ITCZ ha lett till torka i Sahel på 1980-talet.
Atmosfärisk konvektion kan bli starkare och mer koncentrerad i mitten av ITCZ som svar på ett globalt värmande klimat, vilket resulterar i skärpta kontraster i nederbörd mellan ITCZ-kärnan (där nederbörden skulle förstärkas) och dess kanter (där nederbörden skulle dämpas). Atmosfäriska omanalyser tyder på att ITCZ över Stilla havet har minskat och intensifierats sedan åtminstone 1979, i överensstämmelse med data som samlats in av satelliter och nederbördsmätningar på plats. De torrare ITCZ-fransarna är också associerade med en ökning av utgående långvågsstrålning utåt från dessa områden, särskilt över land inom mellanbreddgraderna och subtroperna . Denna förändring i ITCZ återspeglas också av ökande salthalt i Atlanten och Stilla havet som ligger bakom ITCZ-kanterna och minskande salthalt under centrala bältet av ITCZ. s sjätte utvärderingsrapport indikerade "medelhög överenskommelse" från studier angående förstärkning och skärpning av ITCZ på grund av antropogena klimatförändringar.
Mindre säkra är de regionala och globala förändringarna i ITCZ:s position som ett resultat av klimatförändringar, med paleoklimatdata och modellsimuleringar som lyfter fram kontraster som härrör från asymmetrier i forcering från aerosoler, voklanaktivitet och orbitala variationer, såväl som osäkerheter förknippade med förändringar i monsuner och Atlantic meridional vältande cirkulation . Klimatsimuleringarna som körs som en del av Coupled Model Intercomparison Project Phase 5 (CMIP5) visade inte en konsekvent global förskjutning av ITCZ under antropogen klimatförändring. Däremot visar de flesta av samma simuleringar avsmalning och intensifiering under samma föreskrivna förhållanden. Emellertid har simuleringar i Coupled Model Intercomparison Project Phase 6 (CMIP6) visat större enighet över vissa regionala förändringar av ITCZ som svar på antropogena klimatförändringar, inklusive en förskjutning norrut över Indiska oceanen och östra Afrika och en förskjutning söderut över östra Stilla havet och Atlanten.
I litteraturen
Dödläget beskrivs särskilt i Samuel Taylor Coleridges dikt The Rime of the Ancient Mariner (1798) och ger också en metafor för det initiala tillståndet av tristess och likgiltighet för Milo, barnhjälten i Norton Justers klassiska barnroman The Phantom Vägtullstation . Den citeras också i boken Vind, sand och stjärnor .
Se även
- Asymmetri i den intertropiska konvergenszonen
- Kemisk ekvator
- Monsuntråg
- Hästbreddgrader
- Polarfront
- Rytande fyrtiotalet
externa länkar
- ITCZ i Afrika via University of South Carolina
- "A Shifting Band of Rain" , Scientific American (mars 2011)
- Duane E. Waliser och Catherine Gautier, november 1993: "A Satellite-derived Climatology of the ITCZ" . J. Climate , 6 , 2162–2174.
| Allmän | |
|---|---|
| Nationalbibliotek | |
