Naukowcy z Pacific Northwest National Laboratory (PNNL) odkryli związek między deszczem w Azji a strumieniem strumieniowym na półkuli południowej. Takie prądy atmosferyczne mogą wpływać na pogodę na całym świecie.
Korzystając z nowoczesnych symulacji komputerowych, zespół badał jednocześnie warunki lokalne i globalne. Model umożliwia przybliżanie niektórych obszarów, przy jednoczesnym zachowaniu widoku z lotu ptaka na inne. Zastosowanie modelowania o zmiennej rozdzielczości jest pierwszym udokumentowanym badaniem badającym związek lokalnych burzliwych uskoków chmur i burz (konwekcja) z ogólnymi wzorcami powietrza na drugiej półkuli.
Na przykładzie związku między pogodą a klimatem naukowcy zaobserwowali w praktyce, jak to, co dzieje się w jednym zakątku świata, może wpływać na inny region. Okazuje się, że ulewne deszcze w Azji mogą doprowadzić do przemieszczenia się strumienia i zmian warunków pogodowych na półkuli południowej. Naukowcy nazwali to efektem „wysokiego poziomu”, podobnym do El Niño na Pacyfiku, wpływającym na pogodę w Stanach Zjednoczonych. Umiejętność modelowania relacji między procesami lokalnymi i globalnymi jest ważną częścią zrozumienia pogody i klimatu.
Naukowcy z PNNL i Instytutu Fizyki Atmosfery w Chinach badali efekty wysokiego poziomu w modelu przewidywania w skali („MPAS”). Większość modelu wykorzystuje niski poziom szczegółowości i jest podwyższana w wybranych lokalizacjach w Azji, Ameryce Południowej i Ameryce Północnej.
Wpływ procesów lokalnych na procesy globalne odbywał się poprzez komórkę Hadleya i fale Rossby'ego. Pierwszym zjawiskiem jest cyrkulacja mas powietrza, w której gorące powietrze unosi się w pobliżu równika, przemieszcza się do bieguna, ochładza się, a następnie opada na powierzchnię. Faliste ruchy atmosfery, nazwane na cześć szwedzkiego geofizyka, są spowodowane obrotem Ziemi.
Zespół doszedł do wniosku, że wyniki tego modelu są podobne do globalnej symulacji o wysokiej rozdzielczości, zachowując wysoki poziom szczegółowości na całej planecie. Jednak model o zmiennej rozdzielczości daje wyniki wysokiej jakości przy znacznie krótszym czasie i mniejszych kosztach. Może to pomóc ulepszyć modelowanie na dużą skalę, w tym identyfikację związków między warunkami i procesami w różnych punktach na Ziemi.
Naukowcy zamierzają zbadać obszary o wysokiej rozdzielczości, zwiększając ich szczegółowość do kilku kilometrów. Ta rozdzielczość pozwala na jeszcze bardziej realistyczne odzwierciedlenie procesów atmosferycznych, co powinno poprawić zrozumienie, w jaki sposób małe procesy mogą wpływać na duże.