In Japan ist die Sommersaison durch stagnierende Regenfronten gekennzeichnet, die zu anhaltenden starken Regenfällen führen. Berichten zufolge wird dieses Phänomen mit globalen atmosphärischen und ozeanischen Anomalien in Verbindung gebracht. Als Hauptursachen wurden Ferneinflüsse aus tropischen bzw. außertropischen Regionen identifiziert. Der Zusammenhang zwischen den beiden Ursachen bleibt jedoch unklar.
Forscher der Universität Tsukuba haben mithilfe von Computersimulationen und anderen Methoden den Mechanismus der starken Regenfälle im August 2021 aufgeklärt, die in einem weiten Gebiet vom Westen bis zum Osten Japans rekordverdächtige Naturkatastrophen verursachten. Die Studie ist veröffentlicht in Fortschritte in der Erd- und Planetenwissenschaft.
Während der starken Regenfälle waren drei Hoch-/Tiefdrucksysteme, nämlich das Ochotskische Hoch, das Tief über der Koreanischen Halbinsel und das subtropische Hoch im Nordwestpazifik, in Nord-Süd-Richtung ausgerichtet und intensiv. Die Forscher analysierten die Beobachtungsdaten, Reanalysedaten, den Cutoff-Low-Index und die Ergebnisse numerischer Simulationen.
Die Ergebnisse zeigten, dass die drei Systeme durch einen Prozess verbunden waren, durch den sich ein kleines Grenztief in der Nähe der koreanischen Halbinsel aufgrund eines blockierenden Hochs in der oberen Troposphäre und einer oberflächennahen atmosphärischen Strömung, die durch einen Hochdruck in der oberen Troposphäre induziert wurde, konzentrierte. Darüber hinaus verstärkte die Kumuluskonvektion innerhalb der Tropen das subtropische Hoch im Nordwestpazifik.
Die Forscher kamen zu dem Schluss, dass die gemeinsame Wirkung dieser tropischen und außertropischen Variationen zu einer Konzentration von Wasserdampf und Aufwinden rund um Japan führte, was zu anhaltenden starken Regenfällen führte.
Die Studie klärte die Entstehungs- und Aufrechterhaltungsmechanismen des subtropischen Hochs im Nordwestpazifik auf, das eine wichtige Rolle beim Wasserdampftransport spielte, mit einem Schwerpunkt auf der Wellendynamik in den Tropen und der quasigeostrophischen Dynamik in den Extratropen.
Diese Ergebnisse läuten den Beginn der subtropischen Klimadynamik ein. Tiefgreifende Untersuchungen der Faktoren, die zu solchen großräumigen atmosphärischen Strömungen führen, können zu einem besseren Verständnis extremer Wetterereignisse beitragen und die Genauigkeit saisonaler Vorhersagen verbessern.
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Masaya Kuramochi et al., Kohärente Verstärkung des Okhotsk-Hochs, des koreanischen Tiefpunkts und des subtropischen Hochs im Nordwestpazifik während heftiger Regenfälle über Japan im August 2021, Fortschritte in der Erd- und Planetenwissenschaft (2023). DOI: 10.1186/s40645-023-00598-4