2020 KIŞ TAHMİNİ

ÖZET

2020 kasım ile mart ayları arasında ;
Kutup bölgesi önceki kış mevsimine göre daha soğuk olma ihtimali yüksek olduğu için küresel ısınmanın etkileri azalabilir.

Orta ve Batı Avrupada önceki kış mevsimine göre daha az kar yağışı ve daha az soğuk hava dalgası;Asya bölgesinde ise ortalamadan düşük sıcaklıklar ile birlikte daha sık soğuk hava dalgaları gözlemlenme ihtimali yüksektir.

Türkiyede ise normal bir kış beklenmektedir.Özellikle 2018 ve 2019 kışlarına kıyasla 2020 kışı daha soğuk geçebilir.Fakat ekstrem durum beklenmemelidir.Özellikle karadeniz bölgesi için özlenen kar yağışları geri gelebilir.

Kuzey yarımkürede güçlü polar vorteks beklenmektedir.Özellikle kasım ve aralık aylarında 60 derece kuzey enlemi ortalama zonal rüzgarlar rekor kırabilir.Diğer taraftan AO ve NAO endekslerinin ortalama pozitif seyretme ihtimali yüksektir.İzlanda bölgesindeki engellemeler(blocking) daha nadir gerçekleşebilir.

">

Giriş

Uzun vadeli kış tahminlerinde SSW fenomenlerinin tahmin edilebilirliği,kış mevsiminde polar vorteksin şiddeti hakkında bir çok bilgi verebilmektedir.Orta enlemlerde meydana gelen olaylar polar vortekse büyük oranda etki etmektedir.Bu olaylar; Quasi ‐ Bienal Salınımı (QBO) [ Holton ve Tan , 1980]; tropik bölgelerdeki Güney Salınımı (ENSO) ve güneş maksimumu sırasında QBO etkisinin işaretini değiştiren 11 yıllık güneş lekesi döngüsü (SSC) [ Labitzke , 1987 ]; [ Labitzke ve van Loon , 1988 ].

Bu sebeple 2020 kış mevsiminin tahminine 2019 mayıs ayında olanak tanımıştır.Verilen faktörler gözetilerek; Bu çalışmada,polar Vorteks’in 2020 deki durumunun tahmini yer almaktadır.

2.QBO’nun Polar Vortekse Etkisi

QBO 28 aylık süreçte, tropik stratosferde doğu ve batı bölgeler arasında ekvator bölgeli rüzgarın, ortalama 28 ila 29 ay arasında süren kuasiperyodik salınımıdır. Alternatif rüzgar rejimleri, alt stratosferin tepesinde gelişir ve tropik tropopozda dağılana kadar ayda yaklaşık 1 km aşağıya doğru yayılır.[Wikipedia] . Orta enlemlerde (5N-5S) 50 hPa ‘da 3m/s den yüksek rüzgarlar Batılı QBO, -3m/s’den düşük rüzgarlar ise Doğulu QBO olarak tanımlanır.Batılı veya doğulu olarak adlandırılan QBO rüzgarlarında doğudan batıya dönen rüzgar rejimleri,batıdan doğuya dönen rüzgar rejimlerine göre daha düzenlidir.QBO’nun polar vortekse etkileri’nin sebebi gezegensel dalgaların troposferden ve stratosferden yukarı doğru ilerlemesini modüle etmesidir.

Holton ve Tan [ 1982 ],Doğulu QBO’da kışın erken saatlerinde gelişmiş dalga ‐ 1 jeopotansiyel ‐ yükseklik genlikleri, Batılı QBO’da ise kışın sonlarında gelişmiş dalga 2 jeopotansiyel ‐ yükseklik genlikleri bulmuştur..QBO’nun ekstratropikler ve meridyonel sirkülasyon üzerinde etkileri vardır.[Baldwin et al.,2001]. Olası bir etki, orta ve yüksek enlem dinamiklerini harekete geçiren Eliassen ‐ Palm (EP) gezegen dalga akısının QBO değişimini içerir. Aslen Holton ve Tan [1980] tarafından tespit edildiği gibi , kutup rüzgarları QBO'nun doğu evresi boyunca zayıf, batı evresi boyunca daha kuvvetlidir. QBO'nun doğu evresinde batı ve doğu bölgeli rüzgarları ayıran sınır yüzeyi, kış yarım küresine yaklaşık 10 ° kaydırılır. Bu, yalnızca batı rüzgarından geçebilen gezegen dalgalarının yayılması için kanalı daraltır ve ısı akışını polar vortekse doğru yönlendirir. [ Andrews et al. , 1987].(Ekvator ve çevresinde ısınarak yükselen hava üst atmosferde koriolis kuvvetinin de etkisiyle sapmaya uğrar. Bu sapma kuzey yarım kürede sağa doğru olmaktadır. Üst atmosferde sağa sapan bu akımlar yaklaşık 30N enlemi civarında artık batı-doğu yönlü hava akımlarına dönüşmektedir.)

QBO ‐ kaynaklı sirkülasyon, ekvator açısından asimetrik hale gelir, orta ve yüksek enlemlere nüfuz eder ve böylece doğrudan ekstratropik sirkülasyonu etkiler. Modelleme ayrıca Holton ‐ Tan etkisinin, kış kutbu yakınındaki QBO sinyalinden hala sorumlu olabileceğini göstermiştir. [Ruzmaikin ve Joan Feynman] . Doğu QBO sırasında hava, ekvatorda yükselir ve traposferde dalga aktivitesini arttırır.

2.2 ENSO’nun Polar Vortekse Etkisi

Son birkaç yılda, ENSO'nun Kuzey Yarımküre’de kutup girdabı üzerinde önemli bir etkisi olduğu gösterilmiştir. Brönnimann ve diğ. [2004] .Doğu Pasifik Okyanus sıcaklıklarının ortalama üstü,Batı Pasifik Okyanus sıcaklıklarının ortalama altı seyrettiği durumlarda El-Nino olayı meydana gelir.Tam tersine Batı Pasifik Okyanus sıcaklıkları yüksek,Doğu Pasifik okyanus sıcaklıkları ortalamadan düşük olduğu durumlarda ise La-Nina meydana gelir.Tüm bu olaylara ise ENSO denir.ENSO olayı özellikle Batı Hint Okyanusunda oluşan konveksiyonun Doğu Pasifiğe doğru ilerlemesini büyük oranda karekterize etmektedir.

Butler ve Polvani [ 2011], SSW’lerin ENSO kışları sırasında ‐ ENSO olmayan kış mevsiminde olduğundan iki kat daha sık gerçekleştiğini,ancak El Niño ve La Niña kışlarında eşit olasılıkla bulunduğunu tespit etti. ENSO ile ilişkili anormal derecede güçlü gezegensel ölçekli dalgaların NH kış mevsiminde dikey olarak stratosfere yayıldığı, yüksek enlemlerde kırıldığı ve kutup vorteksini zayıflattığı ve daha sonra aşağıdaki troposferi etkilediği düşünülmektedir. Stratosferik ani ısınma (SSW'ler) olarak adlandırılan bu olayların en çarpıcı olanı, kutupsal girdabın tamamen parçalanmasını içerir ve bunu genellikle haftalar-aylar arasındaki zaman ölçeklerinde troposfere aşağıya doğru yayılan anomaliler izler [ Baldwin ve Dunkerton , 2001 ].

Yapılan araştırmada meydana gelen 37 SSW ‘den 15’nin La Niña,14’ünün ise El Niño fazında gerçekleştiği bulunmuştur.Diğer 8 SSW ise nötr ENSO fazında meydana gelmiştir.Buradan’da anlaşılacağı üzere SSW’lerin çoğu El-nino veya La-nina’da gerçekleşmiştir. 1979–2010 arasında, 1995/1996 hariç her La Niña(bundan sonra CENSO) kışında en az bir SSW olmuştur.[Butler ve Polvani [ 2011]

QBO nuın etkileri ENSO’da belirgindir.Bu sebeple kış tahminlerinde QBO ve ENSO birlikte ele alınmalıdır.El-Ninoda(bundan sonra WENSO) gezegensel dalga sayısının CENSO’ya göre daha az artış gösterdiği tespit edilmiştir. El-NİNO olayı,batılı QBO ‘da daha belirgindir.Doğulu QBO’da traposferden yayılan dalga 1 aktivitesi arttığı tespit edilmiştir.Bu sebeple ENSO’nun sıcak yada soğuk evrede olup olmadığı,QBO ‘nun doğu yada batı durumuna bağlıdır.La-Nina ile Doğulu QBO kutup girdabını daha fazla yavaşlatma eğilimdedir.Özellikle 45-75 N enlemleri arasında Traposferden stratosfere yayılan dalga 1 aktivitesinin artması,LA-NİNA’da daha sık yaşanır.Traposferden yayılan dalga aktivitesi Stratosferde kırılarak polar vorteksi yavaşlatır.[CI Garfinkel ve DL Hartmann[2008].Doğulu QBO’da artan dalga aktiviteleri,zaten polar vorteksi etkilediği için,ENSO’nun farklı fazlarda değerlendirilmesini olanaksız hale getirmiştir.

2.3 Güneş Döngüsünün Polar Vortekse Etkisi

11 yıllık güneş döngüsünün polar vortekse etkileri araştırma konusu olmuştur.Güneş aktivitelerinin azalması,dünya üzerinde kış mevsimine etki edebilmektedir.Yüksek solar aktivite döngüsünde Doğu Pasifik Okyanus sıcaklıkları normale göre daha soğuktur.Bu sebeple La-Nina görülme sıklığı artabilir.

3.Veri ve Yöntemler

3.1 QBO ve MJO

Qbo verileri için cpc.ncep.noaa.gov sitesinden faydalanılmıştır.Çalışma için kullanılacak QBO katmanı 50 hPa’dır.2019 mayıs ayı QBO verileri ışığında 2020 kış tahmini için ortalama 50 hPa QBO tahmini yapılacaktır.Böylelikle daha net çıkarımlar elde edilebilir.

.



Şekil-1

1979-2019 arası 50 hPa QBO rüzgarları

Şekil-1’de verilen 50 hPa QBO rüzgarlarında 2019’un ocak ve şubat aylarında ,ortalama doğulu fazda QBO gözlemlenmiştir.2018 ve 2019 de bu aylarda QBO’nun doğu fazının sebebi haziran ve ekim ayları arasında QBO rüzgarlarının çok kuvvetli doğu istikametine doğru esmesidir.Bu sebeple batıya dönmesi gecikmiş ve mart ayını bulmuştur.Mart ayından sonra batı istikametine dönen QBO rüzgarları muhtemelen hazıran ve ekim ayları arasında 10 m/s’yi geçebilir.Geçmiş veriler ışığında ocak ve nisan arasındaki kuvvetli artış,diğer hiçbir yılda gözlemlenmemiştir.Böylelikle QBO’nun kuvvetli batılı esme ihtimali artmaktadır.2020 ocak şubat ve mart ayına QBO büyük ihtimalle döngü ile birlikte kuvvetli batılı fazda seyredecektir.

Batılı QBO ile birlikte 2020 kış mevsiminde kutup girdabının daha az etkileceği söylenebilir.Özellikle bu fazda rüzgarların kuvvetli olması , üst enlemlerde meridyonel sirkülasyonun daha az zorlanabileceği ve kutup girdabının daha kuvvetli olması anlamına gelebilmektedir.Batılı QBO ile birlikte 2020 kış mevsiminde meydana gelen MJO fazlarının nasıl olacağı hakkında yüksek oranda tutarlı bilgiler verebilir. Kompozit analiz, MJO'nun hem yoğunluğunun hem de yayılma özelliklerinin, yüksek enlemlerde ve SSW tipinde MJO ile ilişkili dolaşım modelini etkileyebileceğini göstermektedir. [Chuanxi Liu Baijun Tian King ‐ Fai Li Gloria L. Manney Nathaniel J. Livesey Yuk L. Yung Duane E. Waliser [2014].Vorteks yer değiştirme ve parçalanmada SSW'ler tercihen doğu QBO fazlarında meydana gelir.MJO ile ilişkili konveksiyonun Ekvator Hint Okyanusu üzerinde aktif olduğu zaman (MJO faz 3 civarında) başlatıldığını gösterir. [Chuanxi Liu Baijun Tian King ‐ Fai Li Gloria L. Manney Nathaniel J. Livesey Yuk L. Yung Duane E. Waliser [2014]

MJO’da Batı Hint Okyanusunda oluşan konveksiyon Doğu Pasifiğe kadar ilerleyerek kutup girdabı rüzgarlarını yavaşlatma eğilimi gösterir.Bu yavaşlamayla birlikte stratosfer ısınması eş zamanlı olarak gerçekleştiği için MJO’nun da kış tahminlerinde etkisi vardır. G12, MJO'nun telekonferans paterninin tercihen, Kuzey Pasifik üzerindeki negatif jeopotansiyel yükseklik anomalilerine yol açtığını, yukarı doğru troposferik gezegensel dalga artışı ile güçlü bir şekilde ilişkili olduğunu gösterdi. Bu nedenle, MJO'nun, ekstratropikteki yukarı doğru yayılan gezegen dalgalarını güçlendirmeye yardımcı olduğunu, bu da bazen kutupsal stratosferde SSW olaylarına yol açtığı belirtilmiştir.Batı Hint Okyanusunda oluşan konveksiyonun doğuya doğru yayılımı, farklı tip stratosfer ısınmaları ile analiz edilmektedir. Zayıf konvektif anomaliler vorteks yer değiştirme SSW'lerinden önce düzensiz periyotlarla uyumsuz doğuya doğru yayılır.Güçlü konvektif anomaliler ve vorteks bölünmüş SSW'lerden önce düzenli periyodlarla uyumlu doğuya doğru yayılır. [Chuanxi Liu Baijun Tian King ‐ Fai Li Gloria L. Manney Nathaniel J. Livesey Yuk L. Yung Duane E. Waliser [2014]

Doğu ve batı QBO fazları sırasında MJO ile ilişkili OLR anomalilerinin kompozitlerini karşılaştırılmıştır.Şekil-2’de verilen karşılaştırmada batılı QBO fazında Batı Hint Okyanusu üzerinde oluşan konveksiyon daha uyumsuz doğuya doğru yayılım göstermiştir.Bunun sonucunda çoğunlukla polar vorteks yer değiştirme adlı olay meydana gelmektedir.Doğu QBO fazında ise Batı Hint Okyanusu üzerinde oluşan konveksiyon doğu pasifiğe doğru daha uyumlu ve düzenli periyotlarla yayılmıştır.SSW ile bölünme olasılığı yüksektir.Vorteks yer değiştirme SSW'leri sırasında Arktik bölgesinde dalga numarası-1 paterni (yani, Kanada Kutupları üzerinde bir pozitif anomali merkezi) gösterir. Buna karşılık, MJO ‐ ile ilişkili jeopotansiyel yükseklik vorteks bölünme SSW'leri sırasında dalga sayısı 2 paterni (yani, Kuzey Amerika’nın batı kısmı üzerinde bir pozitif anomali merkezi ve diğeri Kuzey Atlantik / Avrupa’da) göstermektedir.

Böylelikle eddy ısı dalgaları ve brewer dobson sirkülasyonu ile birlikte troposferden stratosfere yayılan dalga 2’nin genliğinde artış gösterebileceği için doğulu QBO da, MJO da yayılım çoğunlukla polar vorteksin bölünmesiyle sonuçlanacaktır.



Şekil-2

Doğu QBO ve batı QBO fazlarında OLR anomalilerin/konveksiyonların durumu

Sonuç olarak 2020 kış mevsiminde batılı QBO olasılığının yüksek olduğu ve bununla birlikte Batı Hint Okyanusunda oluşan konveksiyonun çoğunlukla Doğu Pasifiğe doğrusal ve uyumlu yayılamaması sebebiyle daha az dalga aktivitesi ile üst enlemlerde daha güçlü meridyonel sirküllasyon ve polar vorteks gözlenme olasılığı vardır.

3.2 ENSO

ENSO verileri IRI - Uluslararası İklim ve Toplum Araştırma Enstitüsü’den temin edilmiştir.Kullanılan veriler El Nino, La Nina ve Güney Salınım veya durumunun bir aylık özet ENSO Niño3.4 endeksine göre(120-170W, 5S-5N) alınmıştır.

Şekil-3

NİNO 3,4 Bölgesi okyanus sıcaklıkları tahmini

Şekil-3’de verilen endekse göre kasım ayından sonra nötr veya zayıf el nino görülme olasılığı yüksektir.Çoğu senaryo nötr bandında olduğu için ,nötr enso olma olasılığı El ninoya göre daha belirgindir.Fakat burada dikkat çeken nokta en azından orta kuvvette el nino görülemeyecek olmasıdır.Böylelikle ENSO ile değerlendirilen QBO rüzgarları zayıf El-nino ile değerlendirildiğinde,ENSO’nun önemi dahada artacaktır.Çünkü batılı QBO da azalan dalga aktivitesi ile polar vorteks daha az rahatsız edilecektir.Batı QBO (bundan sonra WQBO) ile görülen WENSO, dalga 1'i artıran troposferik tel bağlantılarına (yani PNA) sahiptir. Çünkü troposferdeki orta yükseklik dalgası 1 yüksekliği, WQBO'da WENSO altındaki EQBO'dan daha yüksektir. [CI Garfinkel ve DL Hartmann[2008].Fakat 2019 sonlarında ENSO tahmini nötr veya zayıf el nino olduğu için ENSO’nun polar vortekse etkisi azalmaktadır.Çünkü 37 SSW’den sadece 8 tanesi nötr ENSO’da meydana gelmiştir. Butler ve Polvani [ 2011].ENSO,MJO ile değerlendirildiğinde konveksiyonun okyanus sıcaklıklarından etkilenmesi ve etkisinin artması El nino veya La nina’da daha fazla gerçekeşir.Özellikle La-nina olayında batı hint okyanus sıcaklıklarının ortalamadan yüksek olması , oluşan konveksiyonun daha güçlü bir şekilde doğuya yayılmasına sebep olabilmektedir.Diğer taraftan El-nino olayında Doğu Pasifik Okyanus sıcaklıkları ortalamadan yüksek olması ,konveksiyonun güçlenerek ilerleme ihtimali arttırır.Yani her iki durumda’da konveksiyon etki bakımından avantajlıdır.

Sonuç olarak hafif El-nino yada nötr ENSO olasılığının yüksek olması sebebiyle ENSO’nun,üst enlemlerde meridyonel sirkülasyonu zorlamayacağı ve bununla birlikte polar vorteks rüzgarlarına etki etmeyeceği yüksek olasılıktır.

3.3 Güneş Döngüsü

Güneş döngüleri için elde edilen veriler NASA’dan alınmıştır.,



Şekil-4

11 yıllık güneş döngüleri

Şekil-4’e göre 2010 ‘a kadar artan güneş aktiviteleri ,2010 yılından sonra düşüş göstermiştir.Burada dikkat çeken nokta, güneş aktivitelerinin zayıf döngüye girmesidir.Zayıf güneş aktiviteleri ile dünya üzerinde Doğu Pasifik Okyanus sıcaklıklarını etkileyen mekanizma ortadan kalkmaktadır.Bu aktivite aynı zamanda izlanda alçak basınç değerlerini arttırma eğilimi gösterir.

4.SONUÇLAR

Batılı QBO ile polar vorteksin daha az zorlanacağı ve bunun sonucunda bölünme olayının daha nadir gerçekleşeceği,Nötr veya zayıf El-nino ile birlikte brewer dobson sirkülasyonunun daha az ısı akışına sebep olacağı ve böylelikle traposferden stratosfere yayılan 2. Dalga aktivitesinde azalma meydana geleceği sonucuna varılmıştır.Güneş döngülerinin zayıf olması ile 3 etken’de 2020 kışında güçlü polar vortekse işaret etmektedir.SSW meydana gelme olasılığı düşüktür.Rüzgarlar çoğunlukla 20 m/s ile 50 m/s arasında seyredebilir.Stratosfer ısınmalarının çoğu Orta ve Doğu Avrasya bölgesinde gerçekleşme ihtimali yüksektir.Bunun sonucu kutup bölgelerinde yer değiştirme adlı olay en az 1 kere gerçekleşebilir.Buna bağlı olarak gezegensel dalga 1 ,dalga 2 ye nazaran daha sık artış gösterebilir.

Güçlü polar vortekse bağlı olarak atlantik okyanusunda blokingler daha nadir olacaktır.Arktik denizindeki buz miktarı önceki yıllara nazaran ortalama üstünde seyredebilir.

Teşekkür ederim keyifli okumalar

yönetici arkadaşlar mini buzul cağı neden kesin değil nasa araştırmış kabul etmiş ama neden kesin değil çok ihtiyacımız var mini buzul cağına gelsin lütfen gelcekmiof ya

NASA'nın kendi sitesinde mini buzul çağının gelmesi ile ilgili bölüm yoksa o haber spekülasyondan ibarettir.