Atmosférický moment hybnosti – teoretické implikace zákona zachování a vliv na rotační parametry Země

• Thesis title in Czech: Atmosférický moment hybnosti – teoretické implikace zákona zachování a vliv na rotační parametry Země
• Thesis title in English: Atmospheric angular momentum – theoretical implications of its conservation and interplay with ERP
• Key words: atmosférický moment hybnosti, rotační parametry Země, zákon zachování MH
• English key words: atmospheric angular momentum, ERP, conservation of AM
• Academic year of topic announcement: 2021/2022
• Thesis type: Bachelor's thesis
• Department: Department of Atmospheric Physics (32-KFA)
• Supervisor: prof. RNDr. Petr Pišoft, Ph.D.
• Advisors: RNDr. Petr Šácha, Ph.D.

Guidelines

Motivem této teoreticky založené práce je snaha o náhled na atmosférickou cirkulaci optikou zákona zachování momentu hybnosti. Práce se po teoretickém úvodu a rozboru atmosférické cirkulace jako součásti rotujícího systému bude zabývat výměnou momentu hybnosti mezi atmosférou a zemským povrchem, případně oceánem (tření, vnitřní gravitační vlny) a rešerší současného výzkumu ohledně klimatické variability a rotačních parametrů Země. Práce má potenciál se rozvinout (v rámci diplomového, příp. disertačního zadání) v praktická studia rozložení momentu hybnosti v atmosféře, vlivu klimatických fenoménů (ENSO, NAO) na celkový moment hybnosti atmosféry a jeho vzájemnou souhru s rotačními parametry Země.

References

Widger Jr, William K. "A study of the flow of angular momentum in the atmosphere." Journal of Meteorology 6.5 (1949): 292-299.
Barnes, R. T. H., et al. "Atmospheric angular momentum fluctuations, length-of-day changes and polar motion." Proceedings of the Royal Society of London. A. Mathematical and Physical Sciences 387.1792 (1983): 31-73.
Hide, R., Birch, N. T., Morrison, L. V., Shea, D. J., & White, A. A. (1980). Atmospheric angular momentum fluctuations and changes in the length of the day.
Dickey, J. O., S. L. Marcus, and R. Hide. "Global propagation of interannual fluctuations in atmospheric angular momentum." Nature 357.6378 (1992): 484-488.
Brzeziński, A., Bizouard, C., & Petrov, S. D. (2002). Influence of the atmosphere on Earth rotation: what new can be learned from the recent atmospheric angular momentum estimates?. Surveys in Geophysics, 23(1), 33-69.
Lehmann, E. and P. Névir (2012), Uncertainties in relative atmospheric angular momentum computed from zonal winds in reanalysis data, J. Geophys. Res., 117, D09101, doi:10.1029/2011JD016658.
Schindelegger, Michael, et al. "High-resolution atmospheric angular momentum functions related to Earth rotation parameters during CONT08." Journal of Geodesy 85.7 (2011): 425-433.
Cai, Ming, and Chul-Su Shin. "A Total Flow Perspective of Atmospheric Mass and Angular Momentum Circulations: Boreal Winter Mean State." Journal of the Atmospheric Sciences 2014 (2014).

Preliminary scope of work

V rámci atmosférické dynamiky se často nebere v úvahu, že se jedná o součást komplexního rotujícího systému. Přitom mezi atmosférou a zemským povrchem dochází neustále k výměně momentu hybnosti a změny atmosférické cirkulace se bezprostředně promítají i do tak zásadních veličin, jako je délka dne. Lehce pozorovatelné jsou i změny Earth Rotation Parameters (ERPs) na meziročních a delších časových škálách vynucené klimatickou variabilitou (ENSO, NOA). Jak se může v této oblasti promítnout klimatická změna, vyhovují modelové předpovědi restrikcím vycházejícím ze zachování momentu hybnosti? Nejen proto je potřeba ucelení teoretického popisu atmosférické cirkulace jako součásti rotujícího komplexního systému a studium vzájemné souhry mezi celkovým atmosférickým momentem hybnosti a ERPs. Téma je určeno pro bakaláře, velmi dobře ale umožňuje rozvinutí také v diplomovou a posléze disertační práci.