Tilbake til søkeresultatene

KLIMAFORSK-Stort program klima

Bias Attribution Linking Moist Dynamics of Cyclones and Storm Tracks

Alternativ tittel: Bias attribusjon knytting fuktighetsdynamikk til sykloner og stormsporer

Tildelt: kr 12,0 mill.

Prosjektnummer:

324081

Søknadstype:

Prosjektperiode:

2021 - 2025

Midlene er mottatt fra:

Vi bruker ofte vær- og klimamodeller til å forutsi den atmosfæriske tilstanden på kort og lang sikt. Disse modellene er avhengige av en god beskrivelse av fysiske prosesser, særlig de som er relatert til sky- og regndannelse, som påvirker den atmosfæriske utviklingen. Slike beskrivelsene er ofte basert på forutsetninger som vi fremdeles ikke har en fullstendig teori for. Dermed sliter vi fortsatt med å forstå rådende avvik i plasseringen av jetstrømmer og stormutvikling. For eksempel, mens utviklingen av stormer tradisjonelt antas å redusere temperaturforskjellene ved midlere breddegrader som gir opphav til stormutvikling, forsterker stormenes sky- og regndannelse disse temperaturforskjellene, noe som noen ganger resulterer i en netto økning. Slike sykluser er mest sannsynlig forbundet med klynger av stormer med betydelig sosioøkonomisk innvirkning. Mens mekanismene relatert til hvordan livssyklusen til stormer endrer temperaturfeltet må bestemmes av stormens varme og kalde fronter, mangler vi en detaljert forståelse av samspillet mellom prosesser langs disse frontene og deres forhold til stormklynger så vel som deres klimatologiske intensitet og variasjon. Vi foreslår derfor å utvikle et samlende rammeverk som ser nærmere på disse fysiske prosessene på tvers av fronter og stormer. Vårt rammeverk vil avklare mekanismene og rollen til frontenes livssyklus og stormenes utvikling og deres klimatologiske variabilitet og dermed støtte vår forståelse av feilkilder I vær- og klimamodeller. Vårt rammeverk vil også utfordre vår forståelse av stormutvikling, ettersom vår nye teori gjør det mulig for stormer å øke temperaturforskjellene. Vår nye teori vil også forklare stormenes klimatologiske posisjon, intensitet og variasjon i forhold til prosesser knyttet til regn og skydannelse. Disse funnene vil også bidra til nye tolkninger av fremtidige klimaendringer predikert av klimamodeller.

There is a dichotomy between theoretical understanding and modelling of weather and climate, where the former mainly assumes a dry atmosphere while the latter relies on parameterizations of physical processes, especially related to moisture and phase changes that can yield a significant feedback on the dynamics. With prevailing model biases in jet streams and storm tracks often being tied to these processes, we thus lack a theoretical underpinning that can aid a physical attribution and alleviation of these biases. For example, while the development of cyclones is traditionally thought to reduce the midlatitude temperature gradient that gives rise to storm development, latent heating within these storms enhances the temperature gradient, sometimes even yielding a net increase. These cycles are most likely associated with events of cyclone clustering with significant socio-economic impact. While the mechanisms by which cyclone lifecycles alter temperature gradients must be determined by frontal dynamics, we lack a detailed understanding of the interplay between processes along fronts and their relation to cyclone clustering as well as storm track intensity and variability. We therefore propose to develop a framework combining moist dynamics across fronts, cyclones, and the storm track. Our framework will clarify the pertinent mechanisms and the role of frontal lifecycles and cyclone development in storm track variability and thereby aid our understanding of prevailing model biases. It will also contest our understanding of cyclone development, as our new paradigm allows for cyclones to increase temperature gradients. As our new moist storm track model will explain the positioning, intensity, and variability of storm tracks in terms of moist processes, it will allow us to physically attribute model biases and formulate alternative hypotheses about the cause for future shifts of storm tracks.

Budsjettformål:

KLIMAFORSK-Stort program klima