I sydöstra Australien vaknar man nu på morgonen upp till prognoser om brännande hetta den kommande veckan. Spelare och åskådare som är på väg till Australian Open bör förbereda sig på några stekheta dagar på tennisbanan: 35C i dag, stigande till 41C på tisdag, med temperaturer på höga 30- eller låga 40-tal som väntas hålla i sig fram till helgen.

Efter en relativt mild sommarhelg kommer många av oss att undra varför det har blivit så varmt så snabbt.

Det var den fråga som jag och mina kollegor ställde oss själva för ett år sedan, när vi började undersöka orsakerna till svåra värmeböljor. I synnerhet ville vi veta vad som gjorde sommarens värmebölja 2009 – som satte nya rekord för flest dagar över 40C i många delar av sydöstra Australien, och som dödade hundratals människor – så dödlig. Fanns det några dolda syndare bakom den rekordstora värmen?

Vad vi upptäckte var att en till synes orelaterad tropisk cyklon utanför den västaustraliska kusten bidrog till att förvärra värmeböljan i sydöstra Australien.

Och det som håller på att hända med den här veckans värme är ett skolboksexempel på vad vi upptäckte.

Varjevilt väder i väst

Under veckan väntas ett tropiskt lågtryck intensifieras över norra västra Australien, och ett lågtryck kommer att sträcka sig från nordväst till sydost över delstaten. Oavsett om en tropisk cyklon utvecklas eller inte kommer effekterna av dessa lågtryckssystem att märkas så långt bort som Melbourne och Hobart.

Vår forskning i den internationellt granskade tidskriften Geophysical Research Letters förklarar hur tropiska lågtryck och tropiska cykloner påverkar värmeböljor i sydöstra Australien.

I slutet av januari 2009 drabbade den tropiska cyklonen Dominic den västaustraliska kusten och orsakade mindre strukturella skador och fällde kraftledningar i den lilla Pilbara-staden Onslow. Översvämningar av en närliggande flod ledde till betydande skördeskador och orsakade att ett tåg spårade ur i närheten av Kalgoorlie.

Men som cykloner var Dominic inte så illa: på sin höjdpunkt nådde cyklonen bara upp till kategori 2-status, långt under den allvarligaste kategorin 5-nivån.

Men som vår forskning visade hade cyklonen i Västaustralien även på den nivån fortfarande kraftiga nedströms effekter på den extrema värmebölja som drabbade södra Australien, södra New South Wales, Victoria och Tasmanien i slutet av januari och början av februari 2009.

Under denna värmebölja översköljdes Ambulance Victoria av ett rekordstort antal nödsamtal, medan bårhuset i Adelaide fick slut på plats.

Senare uppskattade det viktorianska hälsoministeriet att det inträffade ”överdödliga dödsfall” under veckan den 26 januari till den 1 februari 2009. Även om det inte är möjligt att direkt hänföra dödligheten enbart till värmeböljan, fanns det en tydlig topp över den normala dödligheten, vilket belyser hälsoriskerna med värmeböljor, särskilt för äldre människor.

Hur ökade den tropiska cyklonen Dominic intensiteten i den värmeböljan? Och hur påverkar tropiska lågtryck i Australiens västra del – som det vi ser igen den här veckan – vädret så långt bort som i sydöstra Australien?

När trycket är på

Det visar sig att det är den tropiska cyklonens position, snarare än dess storlek eller svårighetsgrad, som verkligen gör skillnad.

Det behöver inte ens vara en fullfjädrad cyklon; som vi nu ser kan till och med ett tropiskt lågtryck ha stor inverkan på sydöstra Australiens väder.

Värmevågor i Victoria är förknippade med långsamt rörliga högtryckssystem, eller antikykloner. Dessa ytliga högtryck hänger över Tasmansjön i flera dagar och för med sig varma nordliga vindar från kontinentens inre.

Under värmeböljor i Victoria finns det också en liknande antikyklon på högre nivåer i atmosfären.

Dessa antikykloner på övre nivå bildas när mycket långa, planetariska vågor i atmosfären (så kallade Rossby-vågor) bryts söder om Australien.

Vår forskning visade för första gången i Australien hur dessa antikykloner på övre nivå har funnits med i alla de allvarligaste värmeböljorna i Victoria under de senaste två decennierna.

Hur cykloner fungerar

Cirkulationen kring tropiska cykloner på låga nivåer är cyklonisk, eftersom luften spiralerar medurs (på södra halvklotet; den spiralerar åt andra hållet på norra halvklotet) in i stormens centrum där trycket är lägst.

På högre nivåer strömmar luften ut igen från centrum, och dess karaktär ändras till anticyklonisk, vilket innebär att den växlar till att rotera moturs.

Denna utströmmande luft kan intensifiera värmeböljor över Victoria på två sätt. Det första är när utflödet ”knuffar” jetströmmen på övre nivå, det band av starka västliga vindar som cirkulerar runt jordklotet på medelhög höjd på båda halvklotet.

När den utflödande luften från den tropiska cyklonen knuffar jetströmmen söder om västra Australien, genererar störningen fler vågor. Detta resulterar i en starkare antikyklon på övre nivå över Victoria.

Det andra sättet som intensifieringen kan ske på är ett direkt resultat av de antikykloniska egenskaperna hos den utflödande luften. Den utflödande luften kan föras av vindarna direkt in i den övre nivåns antikyklon över Victoria.

Desto intensivare den övre nivåns antikyklon över Victoria är, desto mer ihållande kommer den att vara. Detta gör det mer sannolikt att en värmebölja kommer att bildas när de högre temperaturerna fortsätter i flera dagar.

Du kan föreställa dig detta som att det är lite som att lägga en sten i en bäck. Ju större stenen är, desto svårare blir det för vattnet att förflytta den, och desto troligare är det att stenen kommer att stanna på plats ett tag när vattnet strömmar runt den.

Cyklonen gör i själva verket den sten som är anticyklonen lite större, så att den förblir stillastående längre.

Vår förbättrade förståelse för hur värmeböljor bildas bör hjälpa väderprognosmakare att bättre kunna förutsäga när extrema värmeböljor kommer att drabba Victoria.

Det kommer också att bidra till studier av hur intensiteten och varaktigheten av heathttp://www.theguardian.com/sport/2014/jan/15/australian-open-2014-heat-withdrawalswaves kan förändras i framtiden på grund av klimatförändringarna.

Men på kort sikt, när värmen är på Rod Laver Arena den här veckan: ta en titt långt västerut – och håll utkik efter de där cyklonerna.

Tess Parker har delvis fått stöd från Australian Research Council Centre of Excellence for Climate System Science. Den här artikeln publicerades ursprungligen på The Conversation.

Läs originalartikeln.