Variasi temporal angin zonal (hitam) dan meridional (merah) di sepanjang lintasan LODEWAVE 3. Garis padat mewakili data LODEWAVE, sedangkan garis putus-putus mewakili data radar PANSY pada ketinggian 18,5 km. Kredit: Tomikawa Yoshihiro dari National Polar Research Institute, Jepang
Mendeteksi kegagalan terkadang merupakan dorongan pertama untuk menghasilkan gelombang inovasi.
Membandingkan pengamatan langsung gelombang gravitasi Dengan simulasi canggih terbaru, para peneliti dari Organisasi Penelitian untuk Informasi dan Sistem (ROIS) dan rekan-rekan mereka telah mengungkapkan keterbatasan signifikan dalam pemodelan atmosfer saat ini. Temuan mereka menekankan kompleksitas gelombang atmosfer dan dampaknya terhadap sistem cuaca dan iklim.
Penelitian itu diterbitkan di dalamnya Jurnal Masyarakat Meteorologi Jepang pada tanggal 2 September.
Gelombang gravitasi mirip dengan gelombang yang tercipta ketika sebuah batu dilempar ke dalam kolam yang tenang, namun gelombang tersebut merambat melalui udara, bukan melalui air. Meskipun sebagian besar tidak terlihat, gelombang ini berperan penting dalam membentuk cuaca dan iklim, dan merupakan penyebab utama turbulensi yang mungkin Anda alami di pesawat terbang. Para ilmuwan dan pemodel iklim telah melangkah lebih jauh dalam mengkarakterisasi fenomena atmosfer ini.
“Tujuan kami adalah untuk mengkarakterisasi gelombang gravitasi yang kami amati, mengevaluasi seberapa baik gelombang tersebut terwakili dalam analisis ulang ERA5 terbaru, dan menunjukkan di mana model tersebut gagal,” kata Yoshihiro Tomikawa, profesor di ROIS dan penulis senior studi ini.

Variasi temporal angin zonal (hitam) dan meridional (merah) di sepanjang jalur LODEWAVE 3. Garis padat dan putus-putus masing-masing mewakili data dari LODEWAVE dan ERA5. Kredit: Tomikawa Yoshihiro dari National Polar Research Institute, Jepang
ERA5 adalah analisis ulang atmosfer resolusi tinggi atas data yang diperoleh dengan mengasimilasi data observasi ke dalam simulasi dan banyak digunakan dalam penelitian iklim.
Dari Januari hingga Februari 2022, tim melakukan observasi simultan dengan balon bertekanan super dan radar atmosfer skala besar yang disebut PANSY di stasiun Syowa di Antartika. Mereka mendeteksi gelombang gravitasi dengan frekuensi mendekati inersia (NIGW) di stratosfer bawah. ERA5, meskipun mampu menangkap NIGW ini secara kualitatif, meremehkan amplitudonya dan gagal mewakili salah satu paket gelombang yang diamati.
“Studi kami menunjukkan bahwa model sirkulasi umum resolusi tinggi yang digunakan untuk analisis ulang terbaru tidak dapat sepenuhnya mereproduksi gelombang gravitasi dan dampaknya,” kata Tomikawa.
Kekurangannya kemungkinan besar disebabkan oleh ketidakmampuan ERA5 untuk mensimulasikan gelombang dengan panjang gelombang vertikal yang sangat pendek dan keterbatasannya dalam melacak posisi persisnya.
Studi ini menyoroti pentingnya pengamatan langsung dan tantangan dalam memodelkan proses atmosfer skala kecil secara akurat seperti gelombang gravitasi. Mengatasi kesenjangan dalam simulasi ini sangat penting untuk meningkatkan prakiraan cuaca dan iklim pemodelan.
“Kami akan melanjutkan observasi simultan dengan balon bertekanan super dan radar PANSY untuk mengungkap struktur tiga dimensi efek gelombang gravitasi di Antartika dengan menggabungkan data observasi, model, dan teori gelombang gravitasi,” kata Tomikawa.
Informasi lebih lanjut:
Yoshihiro TOMIKAWA dkk, Pengamatan simultan gelombang gravitasi frekuensi mendekati inersia menggunakan balon durasi panjang dan radar PANSY di Antartika, Jurnal Masyarakat Meteorologi Jepang. Ser.II (2024). DOI: 10.2151/jmsj.2024-034
Disediakan oleh Organisasi Penelitian Sistem dan Informasi
Kutipan: Kesenjangan yang teridentifikasi dalam simulasi gelombang gravitasi di Antartika (2024, 27 Desember) diambil pada 27 Desember 2024 dari https://phys.org/news/2024-12-gaps-gravity-simulations-antarctica.html
Dokumen ini memiliki hak cipta. Terlepas dari transaksi wajar untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.