EQUATORIAL WAVES

Posted on

OORZAKEN VAN EQUATORIAL WAVES

Figuur 01: Compositie van de 200 hPa hoogtewinden (vectoren) de neerslag anomalieën. Links boven toont de theoretische Kelvin Wave zoals beschreven door Matsuno (1966). De Kelvin Wave trekt van west naar oost.

Figuur 01:
Compositie van de 200 hPa hoogtewinden (vectoren) de neerslag anomalieën. Links boven toont de theoretische Kelvin Wave zoals beschreven door Matsuno (1966). De Kelvin Wave trekt van west naar oost.

Bij alle Equatorial Waves zijn de initiële krachten CISK en Waves CISK welke voor een verstoring van het evenwicht zorgen. De krachten welke het verstoorde evenwicht willen herstellen of het systeem in stand houden verschillen. Bij Kelvin Waves is dit buoyancy, bij Equatorial Rossby Waves de behoudende Potentiële Vorticiteit (PV) van de Rossby golven en bij Mixed Rossby-Gravity Waves een combinatie van de behoudende PV en zwaartekracht (buoyancy).

KELVIN WAVES

Kelvin Waves zijn zwaartekracht golven welke zich voortplanten langs de evenaar. Hierbij werkt het noordelijk halfrond als de fysische grens voor het zuidelijk halfrond en andersom. Kelvin Waves zijn gebonden aan de evenaar en bewegen alleen van west naar oost. Het karakter van Kelvin Waves wordt o.a. bepaald door de aanwezigheid of afwezigheid van convectie en de locatie.

Droge Kelvin Waves hebben een periode van 4-5 dagen en een treksnelheid van 30-60 m s-1, Kelvin Waves met convectie een periode van 6-7 dagen en een treksnelheid van 12-25 m s-1. Boven de Indische Oceaan hebben Kelvin Waves een treksnelheid van 12-15 m s-1. De golflengte is 3000-4000 m met een amplitude van 20° – 30° vanaf de evenaar. Tijdens een actieve fase van een MJO is de amplitude groter.

EQUATORIAL ROSSBY WAVES

De kracht bij Rossby Waves welke het verstoorde evenwicht wil herstellen is de behoudende PV ten opzichte van een variabel PV gebied. De variatie in het PV gebied wordt veroorzaakt door de verandering van de corioliskracht met de breedte. Vandaar dat deze golven ook bekend staan als planetaire golven. Rossby golven werden het eerst geïdentificeerd door Carl Gustaf Rossby in 1939. Deze golven bepalen op gematigde breedte de ontwikkeling en schaal van de weersystemen. Binnen de tropen is een Equatorial Rossby Wave te identificeren in de 850 hPa wind analyse.

De levensduur van deze Equatorial Rossby Wave is dagen tot weken, de golflengte 4.000 – 10.000km met een amplitude van 20°. De treksnelheid van verstoringen is afhankelijk van de aanwezigheid van convectie. Droge Equatorial Rossby Wave hebben een snelheid van ~ 10-20 m s-1, bij aanwezigheid van convectie ~ 5-7 m s-1.

Figuur 02: 850 hPa tropische wind analyse van 1200 UTC op 7 oktober 2002. De Equatorial Rossby Waves zijn zichtbaar aan beide zijden van de evenaar (gespiegeld).

Figuur 02:
850 hPa tropische wind analyse van 1200 UTC op 7 oktober 2002. De Equatorial Rossby Waves zijn zichtbaar aan beide zijden van de evenaar (gespiegeld).

Figuur 03: IR beeld horend bij de 850 hPa tropische wind analyse van 1200 UTC op 7 oktober 2002.

Figuur 03:
IR beeld horend bij de 850 hPa tropische wind analyse van 1200 UTC op 7 oktober 2002.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

MIXED ROSSBY-GRAVITY (MRG) WAVES

Mixed Rossby-Gravity Waves komen vaak voor in de tropen. Ze veroorzaken en worden veroorzaakt door clusters van onweersbuien en zijn hiermee belangrijk voor de korte termijn verwachtingen in de tropen. De krachten welke de verstoring in het evenwicht willen herstellen zijn zoals de naam al aangeeft de behoudende PV ten opzichte van een variabel PV gebied en buoyance.

De golflengte is 1.000 – 4.000km, een periode van 4-5 dagen en een snelheid van ~ 8-10 m s-1. Ook deze snelheid is weer afhankelijk van de aanwezigheid van convectie.

Figuur 04: IR beeld van 0000 UTC op 21 november 2002 toont Mixed Rossby-Gravity (MRG) Waves. MRG zijn anti-symmetrisch ten opzichte van de evenaar.

Figuur 04:
IR beeld van 0000 UTC op 21 november 2002 toont MRG Waves, anti-symmetrisch ten opzichte van de evenaar.

Figuur 05: Schematische weergave van een theoretische Mixed Rossby-Gravity Wave. Theoretische MRGs omcirkelen de evenaar waarbij het windveld aan beide zijden van de evenaar een andere vorticiteit heeft.

Figuur 05:
Schematische weergave van een theoretische Mixed Rossby-Gravity Wave. Theoretische MRGs omcirkelen de evenaar waarbij het windveld aan beide zijden van de evenaar een andere vorticiteit heeft.