Die Reaktion des synoptischen Wetters auf die Eigenschaften des Jetstreams: Eine Lagrange-Perspektive.

Die Position und Intensität der Sturmspuren unterliegt signifikanten Veränderungen als Reaktion auf zeitliche und räumliche Variationen der atmosphärischen Antriebskraft. Das Verständnis dieser Veränderungen aus der Sicht einzelner Zyklone und Antizyklone ist sowohl aus physikalischer Perspektive wichtig, da sie die Haupttreiber von Energie und Feuchtigkeit sind, als auch, weil sie eine wichtige Ursache für extremes Wetter in den mittleren Breiten darstellen. Diese Studie untersucht den Einfluss der Jet-Eigenschaften auf einzelne Zyklone und Antizyklone, wobei der Fokus auf ihrer maximalen Stärke und Wachstumszeit liegt. Durch die Nutzung von Daten zu Zyklonen und Antizyklonen, die sich über 80 Jahre ERA5-Reanalyse erstrecken, identifizieren wir einzigartige zeitliche und räumliche Variationen in maximaler Stärke und Wachstumszeit. Diese Variationen werden dann durch eine detaillierte Untersuchung klargestellt, wie diese Eigenschaften auf die Eigenschaften des Jets reagieren. Die Studie zeigt, dass die vertikale Scherung des Jets die maximale Stärke in niedrigen und mittleren Regimen erhöht und sie für hohe Scherwerte verringert, was potenziell eine bedeutende Rolle bei Phänomenen spielt, die durch extreme Scherung gekennzeichnet sind, wie das Minimum im Mittwinter. Eine Aufschlüsselung der maximalen Sturmstärke in die Reaktionen aufgrund der Wachstumszeit und der Lagrange-Wachstumsrate (effektive durchschnittliche Wachstumsrate der einzelnen Stürme) zeigt, dass während die Lagrange-Wachstumsrate linear mit der vertikalen Scherung ist, wie von der linearen Theorie erwartet, die Sättigung der maximalen Stärke das Ergebnis einer Abnahme der Wachstumszeit mit der vertikalen Scherung ist. Die horizontale Scherung des Jets, die weniger weitgehend untersucht wurde, stellt sich als signifikante Reduzierung der Wachstumszeit von Zyklonen und Antizyklonen heraus. Zusätzlich hat die horizontale Scherung einen geringeren Einfluss auf die Lagrange-Wachstumsrate, wobei Zyklone auf der polwärts gerichteten Seite des Jets schneller wachsen und Antizyklone auf der äquatorialen Seite schneller wachsen. Diese Erkenntnisse bieten Einblicke in die Vorhersage, wie Änderungen der Jet-Eigenschaften in vergangenen und zukünftigen Klimaten das Wetter in den mittleren Breiten durch den Einfluss auf die Aktivität von Zyklonen und Antizyklonen beeinflussen.