A sarkvidéki felmelegedés megváltoztatta El Niño viselkedését

A sarkvidéki felmelegedés megváltoztatta El Niño viselkedését
A sarkvidéki felmelegedés megváltoztatta El Niño viselkedését
Anonim

A tudósok elmagyarázták, hogy a Jeges -tengerben felgyorsuló jégolvadás hogyan befolyásolja a Csendes -óceán légkörének keringését, ami a szélsőséges természeti események - köztük El Niño - gyakoriságának növekedéséhez vezet. A kutatási eredményeket a Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban teszik közzé.

A globális felmelegedés a globális klímaváltozás egyik jelentős tényezője, és egyenlőtlenül fordul elő. Például a pozitív visszacsatolási rendszer miatt a sarkvidéki hőmérséklet sokkal gyorsabban nő, mint a bolygó más régióiban. A szén -dioxid koncentrációjának növekedése az üvegházhatás fokozódásához és a hőmérséklet emelkedéséhez vezet. Ez pedig felgyorsítja a Jeges -tenger jégtakarójának olvadását, és ennek következtében megváltozik a felszín albedója (fényvisszaverő képessége). Míg a fehér jég a rövidhullámú napsugárzás 50-80 százalékát tükrözi, a nyílt víz 93 százalékát elnyeli, önmagában felmelegszik és felmelegíti a sarkvidéki levegő alsó rétegeit. A hótakaró olvadása hasonló hatást eredményez. A globális felmelegedés "sarkvidéki erősödése" tette ki a bolygó 1979-2011 közötti időszakban bekövetkezett teljes hőmérséklet-emelkedésének mintegy negyedét.

Az alacsony egyenlítői szélességű fűtött légtömegek a felső troposzférába emelkednek, és átterjednek a hideg pólusokra, ami a globális légköri keringés egyik alapvető mechanizmusát jelenti. Az aktuális felmelegedés ütemének különbsége az Egyenlítő és a pólus közötti általános hőmérséklet -gradiens csökkenéséhez vezet, és lassítja a levegő áramlását az alacsony szélességről a magas szélességre. Az áramlási sebesség csökkenése a sarki frontok kanyarulatának növekedését okozza. Nagy és stabil kanyarulatok jelennek meg rajtuk, mélyen behatolva a mérsékelt szélességbe. A klimatológusok, Charles F. Kennel és Elena Yulaeva, a San Diego-i Kaliforniai Egyetem úgy vélik, hogy ez a folyamat egy rendkívül hideg 2009-2010-es télhez kapcsolódik Észak-Amerikában, kánikula Moszkvában és 2010 nyarán Pakisztánban. év.

Azzal érvelnek, hogy a „szélsőséges időjárási események évtizede” a 21. század elején megerősíti a tízéves éghajlati ciklusok új tendenciáit, és ezek a változások a múlt század utolsó éveiben kezdődtek, és nem csak az Északi-sarkvidéket és a szomszédos mérsékelt éghajlatot érintik zóna, hanem a bolygó alacsony szélességi fokának éghajlati jelenségei is. Különösen a kereskedelmi szelek mechanizmusa változik - a keleti pontok szelei, amelyek folyamatosan fújnak a trópusokról az Egyenlítő felé, és az El Niño megnyilvánulásának szabályossága.

El Niño természete összefüggésben van azzal, hogy a Csendes -óceánban a vízszint egyfajta ferdülése halmozódik fel - a kereskedelmi széláramok a felszíni réteget a nyugati partra terelik. Indonézia partjainál a víz szintje több tíz centiméterrel magasabb lehet, mint az óceán keleti része. Ugyanakkor hőmérsékletkülönbség tapasztalható: nyugaton a víz jól felmelegszik, keleten a hideg perui áram erős befolyással bír. El Niño idején a nyugatról érkező meleg trópusi vizek nagy területeken terjedtek el, ami emelkedő hőmérsékletet és nagymértékű negatív következményeket okozott Dél-Amerika trópusi partvidékén.

Az új tanulmány célja, hogy megtalálja és elmagyarázza az összefüggéseket a Jeges -tenger változó jégviszonyai, a kereskedelmi szelek ereje és iránya, az El Niño viselkedése a trópusokon és a légköri keringés változásai között a Csendes -óceán északi részén.

A klimatológusok a kibővített CMIP5 klímamodellt (5th Coupled Modeling Intercomparison Project) használták, amely adatokat tartalmazott a kereskedelmi szelek intenzitásának növekedéséről, a szezonális tengeri jégveszteség növekedéséről és a globális hőmérséklet növekedési ütemének ideiglenes csökkenéséről a második évtizedben századból. A tanulmány a Nemzeti Környezeti Előrejelzési Központ (NCEP) és a Nemzeti Légköri Kutatóközpont (NCAR) légkörének és felszíni vizeinek állapotára vonatkozó havi adatokon, valamint az Európai Közép-hatótávú Központ napi adatain alapult. Időjárás -előrejelzések (ECMWF). A tanulmányhoz a szerzők két időintervallumot választottak: 1980-1998 és 1999-2015. 1997-1998-ban instrumentálisan rögzítették a történelem legnagyobb El Niño-jelenségét, és 1998-at a szerzők átmeneti évnek tekintették, amikor minőségi változás következett be a Csendes-óceán egyenlítői részének éghajlatában.

A vizsgálat eredményeként sikerült megállapítani a sarkvidéki erősítésnek a Csendes -óceán éghajlatára gyakorolt hatásának következő sorrendjét:

  • Szeptemberben, a jégolvadási szezon végén figyelhető meg a Jeges -tenger legnagyobb nyílt vízterülete. Az ősz eleji havi időszakban itt függőleges légkonvekció alakul ki.
  • A nagyméretű függőleges konvekció epizódja bolygóhullámot és nagyfrekvenciás hullámvonatot eredményez a felső troposzférában. A Csendes -óceánnal szomszédos sarkvidéki szektorból a hullámcsomag dél felé terjed, és ehhez hozzájárul az Egyenlítő és a pólus közötti csökkent hőmérsékleti gradiens. Decemberben találkozik a trópusok között elhelyezkedő légtömegek konvergencia zónájával.
  • E kölcsönhatás eredményeként kedvező feltételek jönnek létre El Niño megjelenéséhez. A kiváltó ok a kereskedelmi szél átmeneti fordulata a Csendes -óceán középső és keleti részén. Az Északi -sarkvidékről érkező hullámok hatására a szél keleti -nyugati rumbát vált, és egyfajta kereskedelmi szél -dipólus keletkezik az egyenlítői régióban.
  • A sarkvidéki hullámok és a konvergencia zóna kölcsönhatásának folyamatában visszaverődő hullám keletkezik, amely visszagurul, és februárra eléri a Csendes -óceán északi részén található alacsony nyomású zónát (aleutiai depresszió). Ez a terület felelős a Csendes -óceán északi részének éghajlatának kialakulásáért. Itt keletkeznek ciklonok és sugáráramok, amelyek nagymértékben meghatározzák Észak -Amerika időjárását.
  • Az Aleut depresszió helyzete változik, a ciklon aktivitás gyengül.

A leírt lépéseket minden évben megismétlik, de intenzitásuk és térbeli szerkezetük nagymértékben változik az olyan tényezőktől függően, mint a felhőzet, a viharviszonyok, a vízgőztartalom a légkörben stb. A szerzők rámutatnak a tanulmányi eredmények felhasználásának bizonyos korlátaira is. Az első a következtetések rövidebb időszakokra való széttagoltságához kapcsolódik, a statisztikai pontosság elvesztésével. A másodikat úgy írják le, hogy el kell fogadni a modell összes feltételezését. A koncepció egyes lépéseinek eredményeinek megbízhatósága minden más lépésben az adatok minőségétől függ. A jelenleg rendelkezésre álló éghajlati modellezés pontossági szintje közvetlen vagy közvetett összefüggést mutat az Északi -sarkvidéki jégviszonyok, valamint a Csendes -óceán légkörének és felszíni vizeinek keringése között, jelezve El Niño gyakoriságának növekedését. Talán ezek az eredmények segítenek megérteni nemcsak a jelenlegi klímaváltozásokat, hanem megmagyarázni a globális klímaváltozásokat az északi féltekén az utolsó jégkorszak végén megolvadt jégtakarók után.

Ajánlott: