Кіріспе
Тропикалық желдің ауысуы
Квази-екі жылдық тербеліс (QBO) – тропикалық стратосферадағы шығыс және батыс желдері арасындағы экваторлық аймақтық желдің 28-29 айлық орташа мерзімді квази-периодикалық тербелісі. Ауыспалы жел режимі төменгі стратосфераның жоғарғы бөлігінде қалыптасып, тропопаузада тарап кеткенше айына шамамен бір ай бойы төмен қарай жылжиды. Шығыс желдің төмен қарай жылжуы батыс желге қарағанда көбінесе тәртіпсіз болады. Шығыс фазасының амплитудасы батыс фазасынан шамамен екі есе күшті. QBO вертикальдық аймағының жоғарғы бөлігінде шығыс желдері басым, ал төменгі бөлігінде батыс желдері жиірек кездеседі. Айлық орташа аймақтық желдер бойынша 30-шы деңгейде ең күшті тіркелген шығыс желдің жылдамдығы 2005 жылдың қараша айында 29,55 м/с, ал ең күшті тіркелген батыс желдің жылдамдығы 1995 жылдың маусым айында 15,62 м/с құрады.
The quasi biennial oscillation (QBO) is a quasiperiodic oscillation of the equatorial zonal wind between easterlies and westerlies in the tropical stratosphere with a mean period of 28 to 29 months. The alternating wind regimes develop at the top of the lower stratosphere and propagate downwards at about per month until they are dissipated at the tropopause. Downward motion of the easterlies is usually more irregular than that of the westerlies. The amplitude of the easterly phase is about twice as strong as that of the westerly phase. At the top of the vertical QBO domain, easterlies dominate, while at the bottom, westerlies are more likely to be found. At the 30 level, with regards to monthly mean zonal winds, the strongest recorded easterly was 29.55 m/s in November 2005, while the strongest recorded westerly was only 15.62 m/s in June 1995.
Теория
1883 жылы Кракатау жанартауының атқылауы стратосферадағы жанартау күлінің визуалды бақылануына әкелді. Бұл визуалды бақылау 25-30 км биіктікте шығыстан соққан желдің табылуына себеп болды. Сол кезде бұл желдер Кракатаудың шығыс желдері деп аталды. 1908 жылы Африкадағы Виктория көлінің үстінен ұшырылған мәліметтік шарлар атмосфераның стратосфералық деңгейінде батыс желдерін тіркеді. Бұл нәтижелер сол кезде 1883 жылғы тұжырымдармен қайшы келеді деп есептелді. Алайда, QBO деп белгілі болған желдің батыс және шығысқа қарай ауысуы 1950 жылдары Ұлыбритания метеорологиялық кеңсесінің ғалымдарымен анықталды. Бұл QBO желдерінің себебі біраз уақытқа дейін белгісіз болып қалды. Радиозондтық зерттеулер оның фазасы, көптеген басқа стратосфералық айналым үлгілері сияқты, жылдық циклмен байланысты емес екенін көрсетті. 1970 жылдары Ричард Линдцен және Джеймс Холтон бұл желдің мерзімдік өзгерісін тропикалық тропосферадан таралатын атмосфералық толқындармен байланыстырды, олар жоғары көтеріліп, стратосферада радиациялық салқындату арқылы таралады деп түсіндірді. Бұл құбылысқа жауапты толқындардың нақты табиғаты көп пікірталас тудырды; бірақ соңғы жылдары гравитациялық толқындар маңызды фактор ретінде қарастырыла бастады және QBO қазіргі таңда көптеген климаттық модельдерде симуляциялануда.
Әсерлер
QBO әсерлеріне QBO-ның екінші циркуляциясынан туындаған стратосфералық озонның араласуы, муссондық жауын-шашынның өзгеруі және солтүстік жарты шардағы қыстағы стратосфералық циркуляцияға ықпал ету (бұл, ішінара, күрт стратосфералық жылыну жиілігінің өзгеруі арқылы жүзеге асырылады) жатады. QBO-ның шығыс фазалары көбінесе күрт стратосфералық жылынулармен, Атлантикалық ұшқын ағысының әлсіреуімен және Солтүстік Еуропа мен АҚШ-тың шығысындағы суық қыстармен бірдей кезеңде болады. Керісінше, QBO-ның батыс фазалары АҚШ-тың шығысындағы жылы қыстармен және Солтүстік Еуропадағы жұмсақ, ылғалды қыстармен қатар, күшті Атлантикалық ұшқын ағысымен сәйкес келеді. Бұған қоса, QBO Атлантикадағы дауыл маусымындағы дауылдардың жиілігіне әсер ететіні анықталды. ENSO (Эль-Ниньо–Оңтүстік тербеліс) пен QBO арасындағы мүмкін байланысты зерттеулер де жүргізілді.
QBO-ны ауа райы шарымен бақылау
Берлин еркін университеті Кенттон аралы, Ган және Сингапурдан алынған радиозондтық бақылаулардан тұратын QBO деректер жиынтығын ұсынады. Төмендегі сурет 1980 жылдардағы QBO-ны көрсетеді.
Соңғы байқаулар
1950 жылдардың басында ашылғалы бері қалыпты QBO-дан байқалған алғашқы маңызды ауытқу 2016 жылдың ақпан айында тіркелді, онда шығыс желдеріне өту күтпеген жерден пайда болған батыс желдерінің жаңа ағынымен тоқырады. QBO циклінің сенімді болмауы болжаушыларды маңызды құралдан айырады. QBO Солтүстік Атлантика осцилляциясына және осы арқылы Солтүстік Еуропаның ауа райына күшті әсер ететіндіктен, ғалымдар алдағы қыстың сол аймақта жылырақ және дауылды болуы мүмкін деген болжам жасады. NASA ғалымдары 2014–2016 жылдардағы аса күшті Эль-Ниньо, климаттың өзгеруі немесе басқа да факторлардың ықпалын анықтау үшін зерттеулер жүргізіп жатыр. Олар бұл құбылыстың бір ғана рет болатын жағдай ма, әлде климаттың өзгеруінің белгісі ме екенін анықтауға тырысуда.