Þó ótrúlegt megi virðast er oft meiri óvissa  í veðurspám frá degi til dags í hitabeltinu en á miðlægum breiddargráðum bæði á norður og suðurhveli jarðar.   Í hitabeltinu nærri miðbaug þykir veður nú engu að síður vera frekar einsleitt.  Sé maður staddur á tilteknum stað í hitabeltinu má segja að líkur á miklum síðdegisskúrum séu töluverðar, en þó gerir suma dagana skúri, en aðra ekki.  Eins getur stundum ringt fyrri hluta dags og aðra daga um og eftir sólsetur.  Oftast fylgja eldingar, en þó ekki alltaf.  Lengst af yptu veðurfræðingar öxlum og sögðu að það væri háð tilviljunum hvort og hvenær dagsins himnarnir hvolfdu úr sér nærri miðbaug með sól í hvirfilpunkti þar sem lóðstreymi loftsins er ráðandi fyrir veðrið.

Á miðlægum breiddargráðum, á norðurhveli jarðar á milli 30°N.br og norður fyrir 70° eru stýriþættir veðursins, hinar löngu bylgjur í háloftunum sem ferðast frá vestri til austurs umhverfis jörðina.  Þetta eru hinar svokölluðu Rossby-bylgjur með bylgjulengd upp á hundruðir eða þúsundir km.  Þær stýra veðrinu nærri jörðu með minni bylgjum, þ.e. þrýstikerfum, lægðum og hæðum. Málið er að á síðari tímum eru þessar löngu bylgjur og þrýstikerfin þar með, betur spáð í reiknilíkönunum, heldur en veðrið í hitabeltinu.  Það má orða þetta þannig að lægð sem myndast yfir N-Ameríku , vex yfir Atlanshafi  og endar hér við land sjö dögum seinna.  Þá er úrkoma kuldaskila lægðarinnar auðspáð, heldur en skúraveðri í  Gambíu í V-Afríku, svo dæmi sé tekið.

Rossbybylgjur eru lengstu bylgjur í hreyfingu lofthjúps umhverfis norður- og suðurhvel jarðar.  Þær hreyfast frá austri til vesturs og kjarni þeirra er hátt í veðrahvolfi, 8 til 12 km hæð. Sveifla hverrar bylgju getur vaxið með tíma eins og myndir (a)- (c) sýna.

Árið 1971 birtu tveir vísindamenn niðurstöður sínar, sem í fyrstu létu lítið yfir sér.  Þetta voru þeir Roland Madden og Paul Julian.   Þeir höfðu skoðað loftþrýstigögn og meðaltal háloftavinda um nokkurt árabil  yfir SA-Asíu, nánar tiltekið á milli Canton(3°S) og í Singapore (1°N).  Háttbundnar sveiflur í þrýstingi og vindi á 40-50 daga fresti voru greinilegar.  Þessi uppgötvun þeirra félaga fékk litla athygli í fyrstu, en þegar El-Nino gerði vart við sig með áþreifanlegum hætti 1982-1983 hlutu rannsóknir sem beindust að lágtíðnisveiflum í hitabeltinu aukna og endurnýjaða athygli.  Hugtakið  Madden-Julian sveiflan (MJO) fékk þá þýðingu sem mikilvæg breyta í veðurlagi hitabeltisins, einkum þó á austurhelmingi jarðar ( frá 0-lengdarbaugunum um Greenwich  austur að daglínu í Kyrrahafinu.) Þessi sveifla þykir skýra ágætlega stóran hluta þess breytileika sem fyrir finnst í veðri hitabeltisins á tímakvarða daga og vikna.

Madden-Julian sveiflan á svokölluðu Hovmöller-riti.  Hún ferðast með hraðanum 5-10 m/s til austurs.  Á lóðrétta ásnum er tími og efst dagurinn 28. sept. og neðst 28. mars.  Á lárétta ásnum eru lengdargráðurnar frá 0° til austur að 180°E.   Einingin er frávik frá meðaltali  langbylgjugeislunar í W/m² mælt með gervitungli.

MJO hefur þýðingu fyrir vind, skýjafar, úrkomu og yfirborðshita sjávar.  Breytileikinn kemur m.a. fram í sveiflum í útgeislun jaðrar sem skapast aftur af myndun skúraskýja á hverjum stað. Ef við staðsetjum okkur við 0° nærri miðbaug seint í nóvember, sjáum við á  meðfylgjandi Hovmöllerriti að frávikið ferðast í austurátt og er komið nærri daglínu, 20 þús km austar, um miðjan janúar.

Nú orðið þekkja menn ágætlega Madden-Julian veðursveifluna, en helsta óvissan kemur fram í hraða hennar austur á bóginn.  Tímaspönnin er nú álitin meiri, en fyrstu rannsóknir gáfu til kynna eða 30-60 dagar. Áður en skýrt er frekar hvernig MJO hefur áhrif á veður og þar með spáhæfni í vestanvindaveltinu þar sem Rossby-bylgjurnar ráða ríkjum er rétt að  skýra betur með hjálp einfaldaðrar skýringarmyndar hvað á sér í raun stað þarna suðurfrá.

Ráðandi veðurþættir í MJO.  Sjá skýringar í texta.

Nú vilja menn kanna í þaula hvort og þá hvernig Julian-Madden sveiflan hefur áhrif á veðurlag á norðurslóðum þar sem Rossby bylgjurnar og vestanvindarnir í háloftunum ráða ríkjum.   Með keyrslu margvíslegra líkana og tölfræðilegum samanburði hafa vísindamenn komist að því að uppstreymissvæðin við miðbaug  geta virkað eins og öflug vifta á Rossby-bylgjurnar norðar.  Ekki nóg með það heldur þykjast menn einnig hafa fundið út með nokkurri vissi að sveifla MJO sem hafi átta fasa eða andlit. Sumir þessara fasa leiða til ákveðins veðurlags eða ríkjandi lægðagangs t.a.m. við Atlantshaf nokkru síðar.

Raunveruleg og meðvituð tenging  á milli kerfa getur aukið spáhæfni veðurspáa til lengri tíma og sá tími er liðinn að líta á veðurfar hitbeltis sem einangrað fyrirbæri ótengdu því sem á sér stað á norðurslóðum (eða á suðurhvelinu).

Þannig getur aukið uppstreymi lofts (fasi nr. 3 og 4 í MJO) við norðvestur Ástralíu og Indónesíu  augljóslega haft þau áhrif  nokkrum dögum seinna að styrkja vestanvindinn  yfir Íslandi og hér suðurundan á Atlantshafinu.  Dýpri lægðir með úrkomu hér við land má því samkvæmt þessu að einhverju leyti rekja til þess sem er í gangi í veðrinu í hitabeltinu hinu meginn á hnettinum nokkru áður !

Hinir átta fasar eða andlit MJO við miðbaug. Þeir endurtaka sig  nokkuð háttbundið á 30-60 daga fresti.

Einhverjir kunna að segja að þessi röksemdarfærsla sé eins og hvert annað bull. En það verður stöðugt ljósara að orka í veðurkerfum sem á uppruna sinn á fjarlægum slóðum  hefur talsvert meiri áhrif á veðurlagið en marga grunar.  Hér er átt við veðurlag eða breytileika frá dögum til vikna í veðrinu.  Veðurfarið sjálft, þ.e. meðaltal yfir lengri tíma sjórnast af öðrum og nærtækari þáttum s.s. sjávarhitanum umhverfis landið og lengri tíma sveiflum í eðlisástandi sjávar og hafíss hér við land.

Athugasemdir

ummæli