Rossbyvågor

Rossbyvågor är stora vågor i jordens atmosfär och ocean som uppstår i roterade flytande medier på grund av variationen av Corioliskraften med latitud (β-effekten). De följer bevarandet av potentialvorticitet när fluidpartiklar rör sig nord-syd och därmed ändrar sin vorticitet i en roterande geometri. Dessa vågor dominerar vid mitten- till högbreddgrader och har mycket långa våglängder samt tidsskalor på dagar till veckor i atmosfären och längre i oceanen.

Den fysiska mekanismen är β-effekten: f = 2Ω sin φ varierar med latitud, vilket ger en återställande kraft som tillåter Rossbyvågornas propagation. För barotrop Rossby-vågor ges dispersionrelationen ofta som ω = -β k /(k^2 + l^2 + 1/L_d^2), där k och l är zonala respektive meridiala vågningsnummer och L_d är deformationsradien. Fasfarten är vanligtvis västlig, medan energiflödet kan färdas österut beroende på vågantalet.

Betydelse: I atmosfären organiserar Rossbyvågor jetströmmarnas meandrering och väderlägen över kontinenterna samt bidrar till telekopplingsmönster som NAO och andra midlatitud-variabiliteter. I oceanen förekommer de som långvågor som meandrar stora havsströmmar och transporterar värme över havet. De uppträder ofta som blockeringsmönster som varar flera dagar till veckor.

Observationer och modeller: Rossbyvågor identifieras i analys av geopotentialhöjder och vindfält i observationer och klimatsimuleringar. De utgör en central del av teorier som quasi-geostrofisk teori och används för att tolka väderförlopp och klimatvariationer i både atmosfären och oceanen.