Stratosfeer kan omhoog bewegende golven bijv. reflecteren

Bericht van: Alwin (Zeist-West) , 02-01-2007 13:55 

Hoi,

De stratosfeer kan wel degelijk de troposfeer beïnvloeden, maar dan misschien op een judo-achtige manier: de stratosfeer beïnvloedt de troposfeer t.g.v. de forcering vanuit de troposfeer zelf.
Lange golven in het stromingspatroon (waarvan er 1, 2 of soms nog 3 een breedtegraad omspannen), planten zich vanuit de troposfeer omhoog voort om in de stratosfeer verder omhoog te bewegen en uiteindelijk te breken.
Het pad dat de golfenergie volgt kan gezien worden als een "golfstraal" die afbuigt of geabsorbeerd/weerkaatst wordt volgens de regels van de optica.
Voor de atmosfeer (als medium waardoor de golven bewegen) is een brekingsindex te bepalen die o.a. afhangt van de golflengte (hoe langer de golf hoe hoger de waarde) en de zonaalgemiddelde westcomponent van de wind. (De afhankelijkheid van de zonaalgemiddelde westcomponent van de wind is nogal complex.)
Golfenergie heeft de neiging om zich van lage naar hoge brekingsindex voort te planten (net als een lichtstraal dus!), en daarbij gebieden met een negatieve brekingsindex te mijden.
Als zich in de stratosfeer een laag met negatieve brekingsindex bevindt, kan een deel van de golfenergie die daar arriveert weer naar de troposfeer "teruggekaatst" worden en zo de stroming in de troposfeer indirect beïnvloeden.
De golven die niet teruggekaatst worden, maar die in de stratosfeer uiteindelijk onstabiel worden en breken, oefenen een westwaartse kracht uit op de stroming. Daarbij wordt de stroming in de stratosfeer dus veranderd. Door deze interactie wordt ook de brekingsindex veranderd! Dit zorgt ervoor dat de golfenergie vanuit de troposfeer zich op een andere manier zal gaan gedragen. Het afremmende effect van de brekende golven heeft doorgaans een (sterk) negatief effect op de brekingsindex, waardoor het niveau waarop er interactie plaatsvindt tussen golven en "achtergrondstroming" steeds lager komt te liggen. Dit wordt vaak "downward propagation" genoemd: het zich neerwaarts voortplanten van verzwakte westenwinden (of zelfs oostenwinden) in de stratosfeer. De tijdschaal waarop dit gebeurt is meerdere weken.
"Downward propagation" wordt ook geobserveerd voor versterkte westenwinden. Het principe hierachter wordt volgens mij (en in ieder geval door mij!;-)) nog niet echt begrepen.
Ook is het zo dat de interactie onderin de stratosfeer lijkt te stoppen, waarna het signaal zich plotseling heel snel voortplant naar de lage troposfeer. Het lijkt erop dat hier een ander mechanisme achter zit: "inductie van potentiële vorticiteit".
Verder is uit modelexperimenten, waarbij de CO2 concentraties alleen boven 10 hPa (zo'n 30 km hoogte) werden verdubbeld, gebleken dat zelfs een forcering boven 10 hPa een significante invloed heeft op de troposfeer.
Sorry voor het hoge technische gehalte van dit bericht, maar hopelijk maakt het e.e.a. toch wat duidelijker.

Groet,
Alwin
Bericht laatst bijgewerkt: 02-01-2007 14:01

Stratosfeer te ijl voor veel effect op troposfeer   ( 589)
Enduk (Kampen) -- 02-01-2007 12:50
Stratosfeer kan omhoog bewegende golven bijv. reflecteren   ( 268)
Alwin (Zeist-West) -- 02-01-2007 13:55
Re : Stratosfeer kan omhoog bewegende golven bijv. reflecteren   ( 91)
VdeV(Heerenveen) -- 02-01-2007 19:24