یافتن ارتباط راه دور سیستم های آب و هوایی

بیگ بنگ: محققان با ابداع روش جدیدی قادرند ارتباط آب و هوایی بین حوزه های دور از مجموعه داده های دمایی را استخراج کنند. اگرچه پدیده آب و هوای دوره ای که اصطلاحا اِل نینیو نام دارد از اقیانوس آرام سرچشمه می گیرد، اما می تواند بر آب و هوای کل کره زمین اثر بگذارد و زمستان های گرم تری را در آمریکا، خشکسالی های وخیمی را در اندونزی یا دوره های سرما را در اروپای شمالی به وجود آورد. این مثالی از ارتباط از راه دور برای آب و هواست، در واقع رابطی است که حوزه های جغرافیایی بسیار دور را به هم مرتبط می سازد.

به گزارش بیگ بنگ به نقل از انجمن فیزیک ایران، کشف ارتباط‌های از راه دورِ ممکن و علت وجود آنها برای مدل سازی های آب و هوایی، امر دقیق و بسیار مهمی است. دانگ ژو (Dong Zhou) و همکارانش در دانشگاه بارلان، با استفاده از یک تحلیل آماری و مجموعه داده های جهانی آب و هوا، روشی را برای استخراج این ارتباط ها ارائه دادند و مسیرهایی که در امتداد آن ها این ارتباطات منتشر می شوند را شناسایی کردند.

این محققان، سیستم آب و هوایی را به صورت شبکه ای مدل سازی کردند که در آن مکان های جغرافیایی به صورت گره هایی نشان داده شدند که توسط لینک‌هایی با «وزن»های مختلف، بسته به همبستگی‌ بین گره‌ها به هم ارتباط داده شده‌اند. این محققان با استفاده از داده‌های دمای روزانه سرتاسر جهان در 63 سال (از سال 1948 تا 2010) قادرند وزن هر لینکِ شبکه را محاسبه کنند. آنها برای این وزن‌ها مسیرهای لینک مستقیمی را در شبکه استخراج کردند که همبستگی‌ها در امتداد آن‌ حرکت می‌کنند. این محققان دریافتند که بیش از 200 فاصله بسیار طولانی و از راه دور وجود دارد و همچنین پیشنهاد کردند که بخش بسیار بزرگی از این ارتباط‌ها ناشی از امواج رازبی (Rossby Waves)، و امواج‌هوایی با ارتفاع بالا هستند که انرژی را در کل کره زمین دوباره توزیع می‌کنند.

زو و همکارانش سه نوع ارتباطِ از راه دور متناظر با همبستگی‌های بسیار شناخته‌شده بین دریای نروژی و ژاپن جنوبی، استرالیای غربی و گذرگاه دریک (Drake Passage)، و اقیانوس آرام جنوبی و شمال‌غربی در آمریکای جنوبی را تحلیل کردند. آنها برای این سه مورد نشان دادند که مسیرهای ارتباط‌ دهنده این نواحی باید به فرایندهای اتمسفری که این ارتباط‌های از راه دور را ایجاد می‌کند ربط داشته باشند: یعنی به ترتیب به بادهای القا شده توسط به اصطلاح افت‌وخیزهای آتلانتیک شمالی، امواج رازبی، و جریان‌های هام‌بولت.