The role of tropopause polar vortices in the intensification of summer Arctic cyclones
Notice bibliographique
Résumé
Human activity in the Arctic is increasing as new regions become accessible, with a consequent need for improved understanding of hazardous weather there. Arctic cyclones are the major weather systems affecting the Arctic environment during summer, including the sea ice distribution. Mesoscale to synoptic-scale tropopause polar vortices (TPVs) frequently occur in polar regions and are a proposed mechanism for Arctic cyclone genesis and intensification. However, while the importance of pre-existing tropopause-level features for cyclone development, as well as being an integral part of the three-dimensional mature cyclone structure, is well established in the mid-latitudes, evidence of the importance of pre-existing TPVs for Arctic cyclone development is mainly limited to a few case studies. Here we examine the extent to which Arctic cyclone growth is coupled to TPVs by analysing a climatology of summer Arctic cyclones and TPVs produced by tracking both features in the latest ECMWF reanalysis (ERA5). The annual counts of Arctic cyclones and TPVs are significantly correlated for features with genesis either within or outside the Arctic, implying that TPVs have a role in the development of Arctic cyclones. However, only about one-third of Arctic cyclones have their genesis or intensify while a TPV of Arctic origin is (instantaneously) within about twice the Rossby radius of the cyclone centre. Consistent with the different track densities of the full sets of Arctic cyclones and TPVs, cyclones with TPVs within range throughout their intensification phase (matched cyclones) track preferentially over the Arctic Ocean along the North American coastline and Canadian Arctic Archipelago. In contrast, cyclones intensifying distant from any TPV (unmatched cyclones) track preferentially along the northern coast of Eurasia. Composite analysis reveals the presence of a distinct relative vorticity maximum at and above the tropopause level associated with the TPV throughout the intensification period for matched cyclones and that these cyclones have a reduced upstream tilt compared to unmatched cyclones. Interaction of cyclones with TPVs has implications for the predictability of Arctic weather, given the long lifetime but relatively small spatial scale of TPVs compared with the density of the polar observation network.
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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 | 0,001 | 0,001 |
| 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 ».