Geofizički seminar: Nedeljka Žagar

SAŽETAK: U seminaru će biti prikazan spektar kinetičke energije vertikalnih gibanja (engl. vertical kinetic energy, VKE). Spektar VKE je slabo poznat u usporedbi sa spektrom kinetičke energije horizontalnih gibanja (HKE). Jedan izazov koji je ograničio napredak u opisu spektra VKE je nedostatak jedinstvenog pristupa dekompoziciji vertikalnih brzina povezanih s Rossbyjevim valovima i inercijsko–težinskim valovima (IG). Stoga će se tijekom predavanja predstaviti jedinstveni pristup dekompoziji koji vodi do normalnih modova vertikalnih gibanja. Pristup vrijedi za sferičnu, hidrostatičku atmosferu i uvodi zakone za ovisnost VKE o zonalnom valnom broju k. Sukladno očekivanju, većina VKE je u valovima IG. Za svaki k, VKE je proporcionalna mehaničkoj valnoj energiji i kvadratu frekvencije normalnog moda. Teorija predviđa zakone VKE ~ k^(-5) i VKE ~ k^(1/3) za valove tipa Rossby i IG, uz pretpostavku k^(-3) i k^(-5/3) za razdiobu njihovih HKE. Jednaki zakoni vrijede za razdiobu divergencije u ovisnosti o k. Nova teorija je primijenjena na podatke ERA5. Bit će pokazano da se spektri IG VKE približavaju teorijskoj krivulji samo u zimskoj stratosferi za k = 10–60. Nagibi krivulja log(VKE)-log(k) za valove IG su u troposferi između -1 i -1/3. Posljedično iako teorija sugerira da je nebo svijetlo plave boje, podaci iz reanalize sugeriraju da je nebo roze boje. S druge strane, simulacije s globalnim modelima s velikom razlučivošću daju pozitivnije nagibe, tj. plavo nebo. U seminaru će se također diskutirati mogući razlozi razilaženja između teorije, reanaliza i prognostičkih modela.