A causa dell'orientamento verticale opposto rispetto al piano di rotazione della Terra attraverso l'equatore dall'emisfero australe all'emisfero settentrionale, l'equatore funge da guida d'onda che ospita tutti i tipi di onde atmosferiche che si propagano lungo la direzione ovest-est, che sono indicate come "onde equatoriali". Le onde equatoriali sono generate da campi di riscaldamento diabatici spazialmente non uniformi, compresi i rilasci di calore latenti da tempeste convettive. Queste onde equatoriali a loro volta avviano e organizzano nuove convezioni mentre si propagano fuori dai loro luoghi di genesi, innescando una nuova serie di onde equatoriali che si propagano sia verso est che verso ovest lungo l'equatore. Di conseguenza, le onde equatoriali svolgono un ruolo importante nell'organizzazione dei disturbi della circolazione su larga scala e nella regolazione dei modelli di riscaldamento diabatico su larga scala nei tropici.

Su scale temporali intrastagionali o più lunghe, le onde equatoriali svolgono ruoli critici in diverse importanti oscillazioni a bassa frequenza che hanno conseguenze di vasta portata per il clima e il clima globale della Terra, compresa l'oscillazione Madden-Julian nella troposfera tropicale, Oscillazione quasi biennale nella stratosfera equatoriale, e El Niño-Oscillazione meridionale sul bacino equatoriale del Pacifico.

"L'accuratezza delle previsioni a lungo raggio dipende quindi dalla rappresentazione fedele di queste onde equatoriali nei modelli numerici, " spiega il dottor Ming Cai della Florida State University, l'autore corrispondente di uno studio pubblicato di recente in Progressi nelle scienze dell'atmosfera . "Per questa ragione, le onde equatoriali sono state un obiettivo della ricerca atmosferica per molti decenni".

Il documento presenta un metodo per identificare le singole onde equatoriali nei campi del vento e dell'altezza geopotenziale utilizzando strutture d'onda orizzontali derivate dalla teoria delle onde equatoriali classica. Questo approccio, l'espansione dell'onda equatoriale dei flussi istantanei (EWEIF), decompone i campi di flusso istantaneo nelle sue onde equatoriali costituenti.

Secondo il dottor Cory Barton, il primo autore dello studio, il vantaggio dell'utilizzo di EWEIF rispetto a una tecnica di analisi spettrale tradizionale è il suo punto di forza principale; vale a dire, che la scomposizione richiede solo una singola istantanea dello stato atmosferico senza utilizzare filtri temporali o spaziali a priori. L'applicazione dell'analisi EWEIF ai campi di flusso in tempi diversi può essere utilizzata per ottenere le caratteristiche di evoluzione temporale e spaziale delle onde equatoriali, comprese le loro iniziazioni, propagazioni, e oscillazioni di ampiezza, così come le loro interazioni con le convezioni tropicali e il flusso di fondo in continua evoluzione.

"Insieme alla convalida delle teorie attuali sulla variabilità del tempo e del clima, EWEIF ci consente di affrontare diverse questioni pertinenti riguardanti la configurazione e la forza dello spettro d'onda, l'evoluzione delle onde dalla genesi alla rottura, e le loro interazioni con il flusso di fondo, " Il dottor Barton conclude. "Rispondere a queste domande ha il potenziale per far avanzare non solo la nostra comprensione dei tropici, ma anche la nostra capacità predittiva per l'atmosfera globale".

Lo studio è pubblicato su Progressi nelle scienze dell'atmosfera .