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Global characteristics of the westward-propagating quasi-16-day wave with zonal wavenumber 1 and the connection with the 2012/2013 SSW revealed by ERA-Interim
Earth, Planets and Space ( IF 3.362 ) Pub Date : 2021-05-24 , DOI: 10.1186/s40623-021-01431-2
Wei Li , Chunming Huang , Shaodong Zhang

We analyze global characteristics of the westward-propagating quasi-16-day wave (Q16DW) with zonal wavenumber 1 (W1) in the troposphere and stratosphere using zonal wind, meridional wind, vertical velocity, temperature, geopotential, and potential vorticity data from the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts (ECMWF) Interim Re-Analysis during one year from December 2012 to November 2013. The amplitudes of the W1 Q16DW are larger in the stratosphere than in the troposphere, and remarkable amplitudes are found at middle and high latitudes in the Northern Hemisphere (NH). More detailed analyses on the temporal variation in the W1 Q16DW show that this wave is significantly enhanced during the 2012/2013 Stratospheric Sudden Warming (SSW) event, and the strong wave most likely provides additional forcing on the splitting of the displaced polar vortex. Analysis of the Eliassen–Palm flux (EP flux) and its divergence of the interaction between W1 Q16DW and quasi-stationary planetary waves with wavenumber 1 during the 2012/2013 SSW event reveals that it causes an upward heat flux and exerts a westward acceleration on the background winds, indicating that this interaction plays an important role in the eastward stratospheric jet reversal. Moreover, the wave is amplified in the occurrence region of barotropic and/or baroclinic instability, suggesting a local source of the growing W1 Q16DW during this SSW event.



中文翻译:

ERA-Interim揭示了1号纬向波向西传播的准16天波的全球特征以及与2012/2013 SSW的联系

我们利用纬向风,子午风,垂直速度,温度,地势和来自地球的潜在涡度数据分析了对流层和平流层中对流层数为1(W1),向西传播的准16天波(Q16DW)的全球特征。 2012年12月至2013年11月,欧洲中距离天气预报中心(ECMWF)进行了为期一年的中期再分析。W1 Q16DW的振幅在平流层中大于对流层,在中高处发现了明显的振幅。北半球(NH)的纬度。对于W1 Q16DW的时间变化的更详细分析表明,在2012/2013年平流层突然变暖(SSW)事件中,该波明显增强,而强波很可能为位移的极涡旋的分裂提供了额外的强迫。对2012/2013年SSW事件中的Eliassen-Palm通量(EP通量)及其W1 Q16DW和波数为1的准平稳行星波之间的相互作用的发散性分析表明,它引起向上的热通量,并向西施加加速作用。背景风表明,这种相互作用在向东平流层射流逆转中起着重要作用。此外,该波在正压和/或斜压不稳定性的发生区域中被放大,这表明在该SSW事件期间正在生长的W1 Q16DW的局部来源。对2012/2013年SSW事件中的Eliassen-Palm通量(EP通量)及其W1 Q16DW和波数为1的准平稳行星波之间的相互作用的发散性分析表明,它引起向上的热通量,并向西施加加速作用。背景风表明,这种相互作用在向东平流层射流逆转中起着重要作用。此外,该波在正压和/或斜压不稳定性的发生区域中被放大,这表明在该SSW事件期间正在生长的W1 Q16DW的局部来源。对2012/2013年SSW事件中的Eliassen-Palm通量(EP通量)及其W1 Q16DW和波数为1的准平稳行星波之间的相互作用的发散性分析表明,它引起向上的热通量,并向西施加加速作用。背景风表明,这种相互作用在向东平流层射流逆转中起着重要作用。此外,该波在正压和/或斜压不稳定性的发生区域中被放大,这表明在该SSW事件期间正在生长的W1 Q16DW的局部来源。

更新日期:2021-05-24
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