As características climáticas da média anual da energia cinética (500 hPa, 1948 ~ 2011) (A unidade é m2 s-2 1 kg, a ~ c são plotados pelo modelo de decomposição de três padrões, enquanto d ~ f são plotados pelos dados de reanálise do NCEP / NCAR). Crédito:Science China Press
A mudança climática já está afetando o mundo em uma escala sem precedentes. Contudo, há muito tempo falta um sistema teórico básico completo para a previsão do clima, o que limita fundamentalmente a precisão da previsão do clima. Um recente desenvolvimento de pesquisa, a teoria da decomposição de três padrões da circulação atmosférica global, apresenta os resultados de pesquisas pioneiras na teoria básica da previsão do clima.
O artigo intitulado "Teoria da decomposição de três padrões da circulação atmosférica global", foi publicado em CIÊNCIA CHINA:Ciências da Terra , que foi escrito pelo Prof. Shujuan Hu da Universidade de Lanzhou como o primeiro autor e autor correspondente. Este artigo apresentou as realizações da equipe do Prof. Shujuan Hu na pesquisa teórica básica da dinâmica do clima ao longo dos anos, e também resumiu o progresso da pesquisa de outros na representação da circulação atmosférica global, que era uma teoria sistemicamente importante de previsão do clima.
Sob o pano de fundo do aquecimento global, grandes desastres naturais estão aumentando, causando graves perdas econômicas e baixas humanas. Devido ao seu ambiente geográfico especial, A China foi seriamente afetada por desastres meteorológicos por um longo tempo, especialmente desastres de secas e inundações. Como resultado, previsão do clima em escala de mês a estação, com previsão de secas e enchentes como o foco sempre foi uma grande demanda para o desenvolvimento nacional. Contudo, a precisão do modelo de previsão do clima existente está longe de atender às necessidades reais. A razão fundamental para a imprecisão da previsão do clima reside na falta de teorias básicas sobre a dinâmica do clima.
Média climatológica de vorticidade vertical (d) e sua decomposição:(a) vorticidade vertical de circulação horizontal, (b) vorticidade vertical de circulações meridionais e zonais, (c) vorticidade vertical da horizontal, circulações meridionais e zonais em 850 hPa (1979-2013) para DJF. e ~ h, i ~ l e m ~ p mesmo que a ~ d, mas para 500 hPa, 200 hPa e a superfície média vertical, respectivamente. Crédito:Science China Press
(uma), (b) As características climáticas do local (60 ° E, 140 ° E) circulação meridional com média zonal no inverno (1979 ~ 2013); (d), (e) As características climáticas do local (5 ° S, 5 ° N) circulação zonal média meridionalmente. O sombreamento e a velocidade vertical nos vetores de vento de (a) e (d) são as velocidades verticais do local (60 ° E, 140 ° E) circulação meridional média zonal e local (5 ° S, 5 ° N) circulação zonal média meridionalmente. O sombreamento e a velocidade vertical nos vetores do vento de (b) e (e) são as velocidades verticais dos dados de reanálise. (c) é a velocidade vertical do local (60 ° E, 140 ° E) circulação zonal média zonal. (f) é a velocidade vertical do local (5 ° S, 5 ° N) circulação meridional média meridional. Crédito:Science China Press
Shujuan Hu disse que trabalha na dinâmica da circulação atmosférica global desde 2001, quando ela estudou para seu doutorado com o Prof. Jifan Chou, um famoso meteorologista chinês e acadêmico da Academia Chinesa de Ciências. O Prof. Jifan Chou é um dos poucos estudiosos do campo da ciência atmosférica na China e no exterior que se especializou na pesquisa da teoria atmosférica e fez contribuições importantes. Ele dedicou sua vida às teorias e métodos fundamentais de previsão numérica do tempo de longo prazo e à dinâmica atmosférica e oceânica relacionada, particularmente problemas de dinâmica não linear. Sob a liderança do Prof. Jifan Chou, a nova teoria da decomposição de três padrões da circulação atmosférica global (3P-DGAC) é construída como a teoria básica sistemática da previsão do clima na escala de mês para estação.
Os fenômenos de ondas de Rossby em latitudes médias-altas e circulações de Hadley e Walker em baixas latitudes foram primeiro estendidos para a circulação geral global, e as definições de horizontal tridimensional (3-D), meridional, e as circulações zonais foram então quantificadas. A circulação atmosférica global foi decomposta na soma da circulação horizontal 3-D, circulação meridional, e circulação zonal; portanto, o 3P-DGAC foi estabelecido. Além disso, combinando o 3P-DGAC com as equações primitivas do movimento atmosférico em escala planetária, um novo conjunto de equações dinâmicas foi estabelecido para descrever diretamente os mecanismos de evolução da circulação horizontal global em grande escala, circulação meridional, e circulação zonal. De uma perspectiva global, a teoria do 3P-DGAC unifica os movimentos atmosféricos nas latitudes médio-altas com aqueles nas latitudes baixas, que compensa a deficiência da partição da dinâmica atmosférica de latitude média-alta e dinâmica atmosférica de latitude baixa no estudo atual.
Guoxiong Wu, um acadêmico da Academia Chinesa de Ciências e o famoso dinamista climático chinês, uma vez prestou atenção ao progresso do 3P-DGAC. O Prof. Guoxiong Wu comentou:"3P-DGAC fornece um método viável para o estudo das complexas interações entre a circulação atmosférica de latitude média-alta e a circulação atmosférica de baixa latitude, bem como entre a circulação horizontal e a circulação vertical, que é uma realização de pesquisa original e inovadora de nível internacional. "