Mendekonstruksi Misteri Apa Penyebab Snowmageddon

Dalam keheningan setelah badai, jalan-jalan dan mobil semua menghilang di bawah tumpukan salju. US Postal Service menangguhkan layanan untuk pertama kalinya dalam 30 tahun. Salju bajak berjuang untuk mendorong bukti kematian dari jalan utama. Ratusan ribu warga Washington metropolitan bergulat dengan hilangnya listrik dan panas selama hampir seminggu. pada 10 Februari 2010 National Weather Service melaporkan bahwa tiga badai yang membentang dari bulan Desember sampai Februari di musim dingin telah menuangkan 54,9 inci di daerah Baltimore-Washington. Hujan salju yang memecahkan rekor musiman pertama kali setelah sebelumnya terjadi pada 1899.

Dua tahun kemudian, para ilmuwan masih mencari untuk mengidentifikasi ke-unikan dari kondisi yang memungkinkan badai sebesar ini terjadi. Untuk menentukan penyebab langsung ke badai musim dingin yang jarang terjadi. Schubert adalah seorang ahli meteorologi dan ilmuwan peneliti senior untuk Pemodelan global Goddard dan Kantor Asimilasi (GMAO). Menggunakan model komputer yang mensimulasikan atmosfer, disebut Goddard Earth Observing System Model, Versi 5 (GEOS-5), Schubert disatukan dengan cerita detektif meteorologi dari yang 2010 'Snowmaggedon. "

"Ada hal-hal yang kita tahu yang mempengaruhi storminess atas AS," kata Schubert. "Salah satunya adalah ketika ada El Niño, yang cenderung mendukung badai lagi. Mengingat hubungan antara El Nino dan suhu permukaan laut, kami pikir kami akan benar-benar melakukan studi pemodelan untuk melihat apakah kita bisa menentukan peran suhu permukaan laut dalam mendorong badai salju. "

El Niño adalah laut-atmosfer iklim pola dicirikan oleh suhu laut hangat yang luar biasa permukaan dan curah hujan tinggi di bagian tengah dan timur Pasifik tropis. Hujan meningkat terjadi ketika suhu laut hangat permukaan memanaskan udara di sekitarnya, yang kemudian naik dan mengembun menjadi awan hujan. Hasil akhir dari perubahan ini di daerah tropis adalah pergeseran ekstra-tropis arus udara, atau aliran jet. Perubahan jet stream kemudian dapat mengubah jalur badai di seluruh dunia.

El Nino cenderung menghasilkan perpanjangan ke arah timur yang tidak biasa dari aliran jet Pasifik dan storminess di bagian selatan negara. Dengan menggunakan model GEOS-5, Schubert dan timnya mengisolasi peran yang dimainkan suhu laut dalam mengubah storminess di seluruh belahan bumi utara. Dengan menginisialisasi model dengan kondisi awal Desember atmosfer dan suhu permukaan laut lebih tinggi dari waktu itu, Schubert dan rekan-rekannya mampu mereproduksi banyak perubahan berikutnya dalam storminess musim dingin.

"El Nino diprediksi pada skala waktu bulanan dan musiman. Tapi kita tahu bahwa suhu permukaan laut tidak mengontrol segala sesuatu tentang atmosfer," kata Schubert. "Badai mengembangkan di atmosfer setiap kali mereka memutuskan sebagai akibat dari ketidakstabilan Model tidak bisa meniru urutan peristiwa yang sebenarnya dalam prediksi meluas melampaui beberapa minggu,. Tetapi mereka dapat memprediksi apakah akan ada badai yang lebih atau kurang, karena dari suhu permukaan laut. " Schubert dan timnya berlari 50 simulasi yang berbeda, sedikit mengubah kondisi atmosfer setiap kali sambil menjaga temperatur laut aktual permukaan yang sama. Pada akhirnya, data menunjukkan bahwa badai itu lebih dipengaruhi oleh suhu permukaan laut.

Sementara El Nino cenderung menghasilkan storminess lebih besar, itu tidak selalu mengarah ke badai salju yang lebih di sepanjang Pantai Timur. Tanpa suhu dingin, badai ini membawa hujan saja.

penyebab kedua: fluktuasi perbedaan tekanan atmosfer di Atlantik antara medan tekanan rendah Islandia dan Azores tekanan tinggi lapangan lebih jauh ke selatan. Osilasi Atlantik Utara, seperti yang disebut, mengendalikan kekuatan dan arah angin barat, serta trek badai di Atlantik Utara. Para ilmuwan tidak dapat memprediksi fluktuasi ini sangat baik. Tetapi diketahui bahwa dalam fase positif, perbedaan tekanan utara-selatan ditingkatkan dan barat-ke-timur angin yang kuat, efektif menciptakan dinding yang membuat udara dingin di Arktik. Dalam fase negatif, perbedaan tekanan utara-selatan berkurang, sehingga angin dingin Arktik menanggung di seberang Atlantik Utara.

"Ini adalah struktur yang cenderung menyukai suhu dingin di Pantai Timur ketika itu dalam fase negatif," kata Schubert. Karena field tekanan atmosfer berosilasi pada skala waktu harian dan mingguan, musim dingin tahun 2009-10 melihat Osilasi Atlantik Utara dalam fase diperpanjang-negatif yang kuat. Kombinasikan masuknya dihasilkan Arktik udara untuk jangka waktu yang sangat panjang waktu dengan kelembaban dan storminess dari El Niño, dan penyebab sekali kabur dari badai ini rakasa mulai datang ke dalam fokus. Penelitian menunjukkan bahwa cuaca ekstrem AS Timur pada musim dingin tahun 2009-10 adalah bagian dari respon terutama ke El Niño dan terkait Samudera Pasifik suhu permukaan laut.

Hasilnya kemudian dibandingkan dengan musim dingin (1999-2000) ditandai dengan memiliki sepenuhnya kondisi sebaliknya: La Niña dan fase positif dari Osilasi Atlantik Utara. Bila dibandingkan dengan Snowmaggedon, musim dingin tahun 1999-2000 menunjukkan storminess kurang dan penurunan kemungkinan salju. Perbandingan ini membantu Schubert dan timnya menguatkan hipotesis, yang menyatakan bahwa El Niño yang disebabkan suhu permukaan laut dan fase negatif diperpanjang Osilasi Atlantik Utara disebabkan perubahan storminess musim dingin 2009-10.

Dalam rangka meningkatkan prediksi salju, ilmuwan perlu lebih memahami bagaimana Osilasi Atlantik Utara yang berhasil dan apa yang menyebabkan untuk tinggal di periode yang diperpanjang. Ada bukti bahwa modus negatif diperpanjang dipengaruhi oleh suhu permukaan laut dan bahkan mungkin salju di Asia. Para ilmuwan, bagaimanapun, tidak langsung berhubungan setiap variabel cuaca satu ke yang Osilasi Atlantik Utara.

"Orang-orang telah melakukan studi-studi historis sebelum datang dengan langkah-langkah, dan jika Anda melihat catatan badai salju besar, beberapa telah terjadi selama musim dingin El Nino dan fase negatif Osilasi Atlantik Utara," kata Schubert. "Tapi suhu permukaan laut yang berdampak storminess di cekungan laut yang berbeda tidak pernah diukur dan itu tidak pernah jelas apa kontribusi yang relatif dan dengan cara bagaimana mereka memberikan kontribusi," tambahnya.

Richard Seager, seorang profesor riset di Lamont-Doherty Earth Observatory di Columbia University, juga mempelajari bagaimana El Nino dan tekanan atmosfer yang lemah memberikan kontribusi terhadap anomali salju.

"Model ini tidak hanya menegaskan bahwa Utara negatif Osilasi Atlantik dan kondisi El Niño menciptakan kondisi yang memungkinkan untuk membentuk badai ini," kata Seager, yang tidak bekerja dengan Schubert pada penelitian ini. "Tapi hal ini berguna dalam menunjukkan bagaimana atmosfer dapat bertindak berbeda ketika menggabungkan El Nino dengan suhu permukaan laut yang berbeda Model ini memberikan kondisi yang terkendali, yang memungkinkan kita untuk menjadi yakin tentang penyebab pasti.," Tambah Seager.

Para ilmuwan telah memperkirakan bahwa saat La Niña kondisi dan suhu laut bawah rata-rata permukaan mungkin menjadi penyebab untuk musim dingin 2012 ringan pada Contoh US Eastern seperti ini, Schubert mengatakan, adalah mengapa penting untuk lebih memahami hubungan antara suhu permukaan laut dan storminess. "Orang ingin tahu apakah itu akan menjadi musim dingin bersalju prediksi Salju sedang mengembangkan tapi. Jika kita memprediksi El Niño, kita tahu itu akan lebih mungkin stormier. Sekarang apakah badai-badai tersebut akan hujan atau salju tergantung pada Atlantik Utara osilasi, yang merupakan tantangan besar bagi kami karena osilasi konstan. " Schubert dan temuan diperpanjang timnya pada peran suhu permukaan laut di Snowmaggedon akan dipublikasikan dalam Journal of Iklim musim semi ini.