太阳系动力学与美国西部多年干旱
大气与海洋物理
2021-12-07 v1
摘要
近期将轨道-自转耦合力矩加入大气全球环流模型，已实现对火星上全球与区域尺度沙尘暴的数年提前成功预报。此处我们探讨轨道-自转耦合机制在理解与预报地球异常天气和气候事件上的适用性。我们计算了 1860–2040 年间地球系统所受轨道-自转耦合力矩的时间历程。该力矩在十年至二十年尺度上呈现显著变率。深极小值以 15–26 年间隔重现；研究期内 2020 年前记录了八次此类事件。每一个被识别的力矩极小值都在时间上对应于美国西部持续数年的大范围干旱事件。1930 年代、1950 年代、1970 年代中期、1990 年代初以及 2011–2015 年的多年干旱，均分别与轨道-自转耦合力矩极小值同时发生。即将到来的 2030 年力矩极小值是 180 年研究区间内最深的此类极小值。美国西部一场大范围多年干旱事件很可能于 2028±4 年（2 个标准差）内展开。改进干旱预报对社会之潜在裨益，证明应立即将轨道-自转耦合强迫纳入最先进地球系统 GCM 的高优先级工作。未来定向数值模拟研究有望给出相较本文不确定性更低、时间分辨率更高的预报。
引用
@article{arxiv.2112.02186,
title = {Solar System Dynamics and Multiyear Droughts of the Western USA},
author = {James H Shirley},
journal= {arXiv preprint arXiv:2112.02186},
year = {2021}
}