Une équipe dirigée par le CIRES a découvert un lien critique entre les vents à l'équateur terrestre et les ondes atmosphériques 6, 000 miles au pôle Sud. L'équipe a trouvé, pour la première fois, preuve d'une oscillation quasi biennale (QBO) - un modèle de circulation atmosphérique qui prend sa source à l'équateur - à McMurdo, Antarctique.

La découverte met en évidence comment les vents dans les tropiques profonds affectent le pôle Sud éloigné, en particulier le vortex polaire, ce qui peut déclencher des épidémies de températures froides aux latitudes moyennes. Les scientifiques pourront utiliser ces informations pour mieux comprendre les conditions météorologiques et climatiques de la planète et alimenter des modèles atmosphériques plus précis, disent les auteurs.

"Nous avons maintenant vu comment ce modèle atmosphérique se propage de l'équateur jusqu'aux hautes latitudes de l'Antarctique, montrer comment ces régions lointaines peuvent être liées d'une manière que nous ne connaissions pas auparavant, " dit Zimu Li, un ancien assistant de recherche du CIRES qui a effectué ce travail à l'Université du Colorado à Boulder, et auteur principal de l'étude publiée aujourd'hui dans le Journal of Geophysical Research :Atmosphères .

« Cela peut améliorer notre compréhension du fonctionnement de la circulation atmosphérique à grande échelle, et comment les modèles d'une région du monde peuvent se répercuter sur l'ensemble du globe, " dit Xinzhao Chu, Boursier CIRES, professeur au département des sciences de l'ingénierie aérospatiale Ann &H.J. Smead de l'Université du Colorado à Boulder, et auteur correspondant sur le nouveau travail.

Tous les deux ans environ, le QBO fait changer de direction les vents stratosphériques à l'équateur terrestre, alternant est-ouest. Lynn Harvey, chercheur au Laboratoire de physique de l'atmosphère et de l'espace (LASP) de CU et co-auteur de l'étude, aidé l'équipe à étudier les tourbillons polaires, les énormes tourbillons d'air froid qui spiralent au-dessus de chacun des pôles de la Terre. L'étude rapporte que le vortex antarctique se dilate pendant la phase QBO d'est et se contracte pendant la phase d'ouest. L'équipe soupçonne que lorsque le QBO modifie le comportement du vortex polaire, cette, à son tour, affecte le comportement des ondes atmosphériques appelées ondes de gravité, qui traversent différentes couches de l'atmosphère. Ils ont identifié des types spécifiques de changements dans ces ondes de gravité :les ondes sont plus fortes pendant la période est du QBO et plus faibles lorsque le QBO est à l'ouest.

Depuis neuf ans, les membres de l'équipe lidar de Chu ont passé de longues saisons à la station McMurdo, Antarctique, braver l'obscurité de 24 heures et des températures glaciales pour faire fonctionner des lasers personnalisés et mesurer des motifs dans l'atmosphère terrestre. Ces mesures à long terme, ainsi que 21 ans d'enregistrements atmosphériques MERRA-2 de la NASA, étaient essentiels aux nouvelles découvertes. Chaque cycle QBO prend des années à compléter, les flux de données à long terme sont donc le seul moyen d'identifier les connexions et les modèles interannuels.

« Les scientifiques de l'atmosphère peuvent utiliser ces informations pour améliorer leurs modèles. Avant cela, personne ne savait vraiment comment QBO avait un impact sur les ondes de gravité dans cette région polaire. " dit Xian Lu, chercheur à l'Université de Clemson et co-auteur de l'étude. « Les chercheurs peuvent utiliser ces informations pour mieux modéliser et prévoir le climat, y compris la variabilité de l'atmosphère et de l'espace et les changements à long terme."