On the role of Rossby wave breaking in the quasi‐biennial modulation of the stratospheric polar vortex during boreal winter
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The boreal‐winter stratospheric polar vortex is more disturbed when the quasi‐biennial oscillation (QBO) in the lower stratosphere is in its easterly phase (eQBO), and more stable during the westerly phase (wQBO). This so‐called “Holton–Tan effect” (HTE) is known to involve Rossby waves (RWs) but the details remain obscure. This tropical–extratropical connection is re‐examined in an attempt to explain its intraseasonal variation and its relation to Rossby wave breaking (RWB). Reanalyses in isentropic coordinates from the National Centers for Environmental Prediction Climate Forecast System for the 1979–2017 period are used to evaluate the relevant features of RWB in the context of waveguide, wave–mean‐flow interaction, and the QBO‐induced meridional circulation. During eQBO, the net extratropical wave forcing is enhanced in early winter with ∼25% increase in upward propagating planetary‐scale Rossby waves (PRWs) of zonal wave‐number 1 (wave‐1). RWB is also enhanced in the lower stratosphere, characterized by convergent anomalies in the subtropics and at high latitudes and strengthened waveguide in between at 20°N–40°N, 350–650 K. In late winter, RWB leads to finite amplitude growth, which hinders upward propagating PRWs. The effect is most significant for zonal wave‐numbers 2 and 3 (wave‐2‐3). During wQBO, RWB in association with wave‐2‐3 is enhanced in the upper stratosphere. Wave absorption/mixing in the surf zone reinforces a stable polar vortex in early to middle winter. A poleward confinement of the extratropical waveguide in the upper stratosphere forces RWB to extend downward around January. A strengthening of upward propagating wave‐2‐3 follows and the polar‐vortex response switches from reinforcement to disturbance around February, thus a sign reversal of the HTE in late winter. Key Findings • Rossby wave breaking (RWB) is enhanced in the height regions where the zero‐wind line is shifted into the winter hemisphere and where the QBO‐induced meridional circulation is directed toward the winter pole • Polar vortex responses differ in terms of the height location of RWB, zonal wave‐number‐dependent disturbances and seasonal development • Significant increase in wave‐1 occurs when the QBO is in its easterly phase • A cumulative effect of RWB results in enhanced wave forcing of zonal wave‐numbers 2 and 3 during westerly QBO, which manifests in a sign reversal of the Holton–Tan effect in late winter.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».