برای بیش از یک قرن، منطقه اسرارآمیز اقیانوس های گرمسیری معروف به Doldrums که به خاطر بادهای کم سرعتش شناخته می شود، یکی از اسرار بزرگ جو زمین به حساب می آید. اما اکنون، تحقیقات جدیدی که در مجله Geophysical Research Letters منتشر شده است، نشان می دهد که علت فقدان باد در این منطقه ممکن است متفاوت از آنچه قبلا تصور می شد باشد. این تحقیق که توسط جولیا ویندمیلر، دانشمند جوی در مؤسسه ماکس پلانک انجام شده است، نظریه های سنتی در مورد این منطقه را زیر سوال می برد و دیدگاه جدیدی در مورد چرایی وقوع این پدیده ارائه می دهد. با ما در DJ باشید.
آرامگان اوستایی: نگاهی به گذشته
در روزگار کشتی‌های بادبانی، ملوانان همیشه می‌ترسیدند که در آرامش استوایی گرفتار شوند. این منطقه که در نواحی گرمسیری نزدیک خط استوا قرار دارد، به دلیل بادهای بسیار کند و گاهاً بدون باد به کابوس ملوانان تبدیل شده بود. فرورفتگی استوایی که به عنوان منطقه همگرایی بین گرمسیری نیز شناخته می شود، منطقه ای از بادهای کم فشار و با سرعت کم است که از برخورد توده های هوای گرم که در دو طرف خط استوا به سمت یکدیگر حرکت می کنند و بالا می روند تشکیل می شود.
نظریه‌های سنتی بر این باور بود که این توده‌های هوای گرم به دلیل گرمای زیاد، به سمت بالا حرکت می‌کنند و ابرها را تشکیل می‌دهند و در نزدیکی خط استوا طوفان ایجاد می‌کنند. به گفته دانشمندان باستان، این جریان های هوا که به گردش سلولی هادلی معروف هستند، مناطقی با بادهای بسیار آهسته در نزدیکی خط استوا ایجاد می کنند. اما این نظریه همیشه به طور دقیق آزمایش نشده است.
نظریه سنتی چالش برانگیز: نگاهی دقیق تر به بیابان های گرمسیری
جولیا ویندمیلر در تحقیقات خود داده های هواشناسی منطقه همگرایی بین گرمسیری را بین سال های 2001 و 2021 تجزیه و تحلیل کرد. او همچنین از داده های شناورهای اقیانوس بین سال های 1998 تا 2018 برای بررسی پدیده های مربوط به سرعت باد کم در منطقه استفاده کرد ( شناورها نوعی علائم دریایی شناور هستند. و سازه های سنگین دریایی). او توانست الگوهایی را شناسایی کند که نظریه سنتی همگرایی هوا در مناطق استوایی را به طور جدی به چالش می کشد.
Windmiller دریافت که حوادث با سرعت کم باد، که به عنوان بادهای کمتر از 3 متر بر ثانیه (یا 5 گره) تعریف می شود، با آب و هوای بدون ابر، دماهای پایین تر و بدون بارش همراه است. این نشانه ها به جای توده های هوای صعودی که قبلاً علت اصلی فقدان باد تصور می شد، به وجود توده های هوای نزولی و پراکندگی آنها در سطح زمین اشاره دارد.
تضاد در مدل سنتی
تئوری سنتی پیشنهاد می کند که افزایش توده های هوای گرم مناطقی با فشار کم و سرعت باد کم ایجاد می کند. اما مشکل این بود که این تئوری تنها زمانی می‌توانست منطقه بزرگی از بادهای کند را به طور کامل توضیح دهد که داده‌ها به عنوان میانگین در دوره‌های زمانی طولانی (چند روز یا چند هفته) تجزیه و تحلیل شوند. در زمان‌های کوتاه‌تر، این همگرایی هوای بالا‌آمده قادر به تولید مناطق وسیعی با سرعت کم باد برای دوره‌های زمانی طولانی نبود.
آسیاب بادی توضیح می دهد:
این یک پارادوکس منطقی است که جریان های صعودی در مقیاس های زمانی کوتاه نمی توانند مناطق کم باد را در مقیاس های بزرگ ایجاد کنند.
داده های جدید: بررسی مجدد علت طوفان های استوایی
تجزیه و تحلیل داده های جوی و اقیانوسی نشان داد که در واقع، بیشتر هوا در منطقه همگرایی درون گرمسیری به جای افزایش در حال نزول است. این پدیده باعث می شود که مناطق وسیعی از فرورفتگی های گرمسیری با روزهای آرام و بدون باد روبرو شوند. بر خلاف نظریه سنتی که هوا در مقیاس بزرگ مناطقی با سرعت باد کم ایجاد می کند، تحقیقات Windmiller نشان داد که در واقع هوای نزولی است که این مناطق را ایجاد می کند.
علاوه بر این، داده ها نشان داد که بادهای کم سرعت در اقیانوس آرام استوایی به طور متوسط تنها حدود 5 درصد از این منطقه را تشکیل می دهند، اگرچه در برخی مناطق، مانند شرق اقیانوس اطلس در طول تابستان نیمکره شمالی، این رویدادها می توانند تا 21 درصد از منطقه را پوشش دهند. منطقه منطقه
پیامدهای تحقیقات جدید
ویندمیلر معتقد است که این یافته ها می تواند پیامدهای مهمی برای مدل های آب و هوایی مدرن داشته باشد. این مدل‌ها برای شبیه‌سازی دقیق مناطق با سرعت کم باد در اقلیم‌های گرمسیری تلاش می‌کنند و با درک بهتر طوفان‌های استوایی، می‌توان مدل‌ها را برای پیش‌بینی الگوهای بارش و باد بهبود بخشید.
تحقیقات جدید نه تنها نظریه سنتی را به چالش می کشد، بلکه راه های جدیدی را برای تحقیقات آینده باز می کند. به عنوان مثال، سوالی که هنوز پاسخ روشنی ندارد این است که چه چیزی باعث نزول توده های هوا در مقیاس بزرگ می شود. برخی از فرضیه‌ها شامل سیستم‌های همرفتی بزرگ و جریان‌های رو به پایین ناشی از این سیستم‌ها یا تفاوت‌های رطوبتی است که باعث سرد شدن و فرورفتن هوا می‌شود.
نگاهی به آینده: مروری بر پدیده های جوی
این تحقیق جدید فرصتی را برای بازبینی بسیاری از مفروضات دیرینه ارائه می دهد. همانطور که باد میلر می گوید:
دیگر نمی توانیم وقایع مربوط به بادهای کند را با همان توضیحات قبلی تفسیر کنیم.
این تحقیق نشان می‌دهد که بسیاری از پدیده‌های طبیعی که مدت‌ها بدیهی تلقی می‌شدند نیاز به بررسی مجدد دارند و ممکن است نتایج آنها کاملاً متفاوت از انتظارات گذشته باشد.
علاوه بر این، این یافته‌ها می‌تواند الهام‌بخش ملوانان مدرنی باشد که به لطف اختراع موتورهای دیزلی دیگر با مشکلات لاک‌پشت‌های دریایی استوایی مواجه نیستند، زیرا به ما یادآوری می‌کنند که طبیعت هنوز پر از ناشناخته‌ها و رازهای بسیاری است.
خلاصه
تحقیقات Windmiller به ما یادآوری می کند که علم همیشه در حال تکامل است و مفاهیم و مفروضات قدیمی باید با داده ها و ابزارهای جدید به چالش کشیده شوند. آرامش استوایی، که برای قرن ها به عنوان یک راز بزرگ در جغرافیای جوی باقی مانده بود، اکنون با چشم اندازی جدید و توضیحات جدید روشن شده است.
این تحقیق همچنین به ما نشان می‌دهد که با بررسی دقیق‌تر پدیده‌های طبیعی، می‌توانیم درک بهتری از دینامیک جوی و اقلیمی جهان به دست آوریم و پیشرفت‌های مهمی در مدل‌های پیش‌بینی آب و هوا و تغییرات اقلیمی انجام دهیم. این دستاوردها اهمیت تحقیقات علمی دقیق و بررسی مفاهیم پذیرفته شده را نشان می دهد، زیرا پاسخ های واقعی به مسائل به ظاهر ساده ممکن است هنوز در پشت پرده ای از پیچیدگی های ناشناخته پنهان باشد.
