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    Nuova teoria della dinamica del clima:decomposizione in tre schemi della circolazione atmosferica globale

    Le caratteristiche climatiche della media annuale dell'energia cinetica (500 hPa, 1948~2011) (L'unità è m2 s-2 1 kg, a~c sono tracciati dal modello di decomposizione a tre pattern, mentre d~f sono tracciati dai dati di rianalisi NCEP/NCAR). Credito:Science China Press

    Il cambiamento climatico sta già colpendo il mondo su una scala senza precedenti. Però, per lungo tempo è mancato un sistema teorico di base completo per la previsione del clima, che limita fondamentalmente l'accuratezza della previsione del clima. Un recente sviluppo della ricerca, la teoria della decomposizione in tre schemi della circolazione atmosferica globale, introduce i risultati della ricerca pionieristica nella teoria di base della previsione del clima.

    Il documento intitolato "Teoria della decomposizione a tre modelli della circolazione atmosferica globale", è stato pubblicato in SCIENZA CINA:Scienze della Terra , che è stato scritto dal Prof. Shujuan Hu dell'Università di Lanzhou come primo autore e autore corrispondente. Questo documento ha presentato i risultati del team del Prof. Shujuan Hu nella ricerca teorica di base delle dinamiche climatiche nel corso degli anni, e ha anche riassunto il progresso della ricerca di altri nella rappresentazione della circolazione atmosferica globale, che era una teoria della previsione del clima di importanza sistemica.

    Sullo sfondo del riscaldamento globale, i grandi disastri naturali sono in aumento, causando gravi perdite economiche e vittime umane. A causa del suo particolare ambiente geografico, La Cina è stata gravemente colpita da disastri meteorologici per molto tempo, soprattutto siccità e inondazioni. Di conseguenza, previsione del clima su scala mensile con previsione di siccità e inondazioni come focus è sempre stata una grande domanda per lo sviluppo nazionale. Però, l'accuratezza del modello di previsione climatica esistente è lungi dal soddisfare le effettive esigenze. La ragione fondamentale dell'inesattezza della previsione climatica risiede nella mancanza di teorie di base della dinamica climatica.

    • Media climatologica della vorticità verticale (d) e sua scomposizione:(a) vorticità verticale della circolazione orizzontale, (b) vorticità verticale delle circolazioni meridionali e zonali, (c) vorticità verticale di orizzontale, circolazioni meridionali e zonali a 850 hPa (1979-2013) per DJF. e~h, i~l e m~p come a~d, ma per 500 hPa, 200 hPa e la superficie media verticale, rispettivamente. Credito:Science China Press

    • (un), (b) Le caratteristiche climatiche del locale (60°E, 140°E) circolazione meridionale media zonale in inverno (1979~2013); (D), (e) Le caratteristiche climatiche del locale (5°S, 5°N) circolazione zonale media meridionale. L'ombreggiamento e la velocità verticale nei vettori del vento di (a) e (d) sono le velocità verticali del locale (60°E, 140°E) mediata zonalmente circolazione meridionale e locale (5°S, 5°N) circolazione zonale media meridionale. L'ombreggiatura e la velocità verticale nei vettori del vento di (b) ed (e) sono le velocità verticali dei dati di rianalisi. (c) è la velocità verticale del locale (60°E, 140°E) circolazione zonale mediata zonalmente. (f) è la velocità verticale del locale (5°S, 5°N) circolazione meridionale media meridionale. Credito:Science China Press

    Shujuan Hu ha affermato di aver lavorato sulle dinamiche della circolazione atmosferica globale dal 2001, quando ha studiato per il dottorato con il Prof. Jifan Chou, un famoso meteorologo cinese e accademico dell'Accademia cinese delle scienze. Il Prof. Jifan Chou è uno dei pochi studiosi nel campo della scienza dell'atmosfera in Cina e all'estero che si specializza nella ricerca sulla teoria dell'atmosfera e dà importanti contributi. Ha dedicato la sua vita alle teorie e ai metodi fondamentali delle previsioni meteorologiche numeriche a lungo termine e alle relative dinamiche atmosferiche e oceaniche, problemi di dinamica particolarmente non lineare. Sotto la guida del Prof. Jifan Chou, la nuova teoria della decomposizione in tre schemi della circolazione atmosferica globale (3P-DGAC) è costruita come la teoria di base sistematica della previsione del clima su scala mensile.

    I fenomeni delle onde di Rossby alle latitudini medio-alte e delle circolazioni di Hadley e Walker alle basse latitudini furono dapprima estesi alla circolazione generale globale, e le definizioni di tridimensionale (3-D) orizzontale, meridionale, e le circolazioni zonali sono state poi quantificate. La circolazione atmosferica globale è stata scomposta nella somma della circolazione orizzontale 3-D, circolazione meridionale, e circolazione zonale; così, è stato istituito il 3P-DGAC. Per di più, combinando il 3P-DGAC con le equazioni primitive del moto atmosferico su scala planetaria, è stata stabilita una nuova serie di equazioni dinamiche per descrivere direttamente i meccanismi di evoluzione della circolazione orizzontale globale su larga scala, circolazione meridionale, e circolazione zonale. Da una prospettiva globale, la teoria del 3P-DGAC unifica i moti atmosferici alle latitudini medio-alte con quelli alle latitudini basse, che compensa la deficienza della partizione della dinamica atmosferica di latitudine medio-alta e della dinamica atmosferica di latitudine bassa nel presente studio.

    Guoxiong Wu, un accademico dell'Accademia cinese delle scienze e il famoso dinamicista cinese del clima, una volta aveva prestato attenzione ai progressi della 3P-DGAC. Il Prof. Guoxiong Wu ha commentato:"3P-DGAC fornisce un metodo fattibile per lo studio delle complesse interazioni tra la circolazione atmosferica di media latitudine e la circolazione atmosferica a bassa latitudine, nonché tra la circolazione orizzontale e la circolazione verticale, che è un risultato di ricerca originale e innovativo di livello internazionale."


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