A Long-Term Climatology of Southerly and Northerly Low-Level Jets for the Central United States

Abstract

A forty-year (1961–2000) climatology of southerly and northerly low-level jets (LLJs) was prepared from twice-daily rawinsonde observations for thirty-six stations in the central United States. Although there is extensive literature on southerly jets, their spatial variability has received little attention. Furthermore, there is a paucity of studies examining any aspects of northerly LLJs. Thus, the motivation for developing the climatology was to (1) examine in greater detail the spatial variation of LLJ characteristics across the central United States, (2) better document the nature of northerly LLJs, (3) provide a baseline for evaluating potential future changes in LLJ frequency and characteristics, and (4) assess through comparisons with previous studies what aspects of LLJs in the central United States remain poorly understood. The climatology is a substantial temporal and spatial expansion of previous studies and provides a more thorough description of the spatial variability of LLJs in terms of frequency, direction, speed, and elevation at annual, seasonal, and daily time scales. The complex spatial variations of LLJ characteristics in the central United States are summarized by seven objectively defined regions within the central United States with similar jet characteristics. These regions (Central Plains, Upper Midwest, East Central, Southeast, South Texas/Western Gulf, Foothills, and High Plains) vary in shape and extent by season and are indicative of the varying influence of different forcing mechanisms for LLJ formation. Comparison of the findings of this study with those of previous climatological analyses suggests that many of the characteristics of LLJs in the central United States are still incompletely documented and understood.

Se preparó un informe climatológico de cuarenta años (1961–2000) sobre los chorros de aire de baja altura (low-level jets, LLJ) del Sur y del Norte a partir de dos observaciones diarias con un dispositivo rawinsonde en treinta y seis estaciones de la región central de Estados Unidos. Aunque existen extensos estudios sobre los chorros de aire del Sur, su variabilidad espacial ha recibido poca atención. Más aún, existe una carencia de estudios que examinen cualquier aspecto de los LLJ del Norte. Por lo tanto, la motivación para realizar este informe climatológico fue (1) examinar con mayor detalle la variación espacial de las características de los LLJ en la región central de Estados Unidos, (2) documentar mejor la naturaleza de los LLJ del Norte, (3) proporcionar una línea de referencia para evaluar el potencial de cambios futuros en la frecuencia y las características de los LLJ, y (4) evaluar cuáles aspectos de los LLJ de la región permanecen insuficientemente comprendidos, al compararlos con los estudios anteriores. El informe climatológico es una considerable extensión temporal y espacial de estudios anteriores, y proporciona una descripción más minuciosa de la variabilidad espacial de los LLJ en términos de frecuencia, dirección, velocidad y elevación a escalas de tiempo anuales, estacionales y diarias. Las complejas variaciones espaciales de las características de los LLJ en el centro de Estados Unidos se resumen en siete regiones de esta área, definidas objetivamente, y que tienen características similares con respecto a las corrientes de chorro. Estas regiones (Llanura Central, Medio Oeste Septentrional, Centro Oriental, Suroriental, Sur de Texas/Golfo Occidental, Estribaciones y Grandes Llanos) varían en forma y extensión por temporada, y son un indicador de la variable influencia de los diferentes mecanismos de fuerza para la formación de los LLJ. La comparación de los resultados de este estudio con los análisis climatológicos previos sugiere que muchas de las características de los LLJ de la región central de Estados Unidos aún no se han documentado ni entendido lo suficiente.

Key Words:

• central United States
• climatology
• low-level jet

关键词:

• 美国中部
• 气候
• 低层次的射流

Palabras claves:

• región central de Estados Unidos
• climatología
• chorro de aire de baja altura

Acknowledgments

This material is based on work supported by the National Science Foundation under Grant Nos. BCS-0136572 (Walters), BCS-0136480 (Winkler), and BCS-0136373 (Bierly). Any opinions, findings, conclusions, or recommendations expressed in this material are those of the authors and do not necessarily reflect the views of the National Science Foundation.