Încălzirea arctică a schimbat comportamentul El Niño

Încălzirea arctică a schimbat comportamentul El Niño
Încălzirea arctică a schimbat comportamentul El Niño
Anonim

Oamenii de știință au explicat modul în care accelerarea topirii gheții în Oceanul Arctic afectează circulația atmosferei în Oceanul Pacific, ducând la o creștere a frecvenței evenimentelor naturale extreme, inclusiv El Niño. Rezultatele cercetării sunt publicate în revista Proceedings of the National Academy of Sciences.

Încălzirea globală este unul dintre factorii semnificativi ai schimbărilor climatice globale și are loc inegal. De exemplu, datorită unui sistem de feedback-uri pozitive, temperatura din Arctica crește mult mai repede decât în alte regiuni ale planetei. O creștere a concentrației de dioxid de carbon duce la o creștere a efectului de seră și la o creștere a temperaturii. La rândul său, acest lucru accelerează topirea stratului de gheață al Oceanului Arctic și, ca rezultat, albedo (reflectivitatea) suprafeței se schimbă. În timp ce gheața albă reflectă 50-80% din radiația solară cu unde scurte, apa deschisă absoarbe 93%, se încălzește singură și încălzește straturile inferioare ale aerului arctic. Topirea stratului de zăpadă dă un efect similar. „Intensificarea arctică” a încălzirii globale a reprezentat aproximativ un sfert din creșterea totală a temperaturii pe planetă în perioada 1979-2011.

Masele de aer încălzite cu latitudini ecuatoriale scăzute se ridică la troposfera superioară și se răspândesc la polii reci, reprezentând unul dintre mecanismele de bază ale circulației atmosferice globale. Diferența dintre ratele încălzirii curente duce la o scădere a gradientului global de temperatură dintre ecuator și pol și încetinește fluxul de aer de la latitudini mici la mari. O scădere a debitului determină o creștere a tortuozității fronturilor polare. Pe ele apar meandre mari și stabile, care pătrund adânc în latitudini temperate. Climatologii Charles F. Kennel și Elena Yulaeva de la Universitatea din California din San Diego consideră că acest proces este asociat cu o iarnă extrem de rece 2009-2010 în America de Nord, o caniculă la Moscova și inundații în Pakistan în vara anului 2010. a an.

Aceștia susțin că „deceniul evenimentelor meteorologice extreme” de la începutul secolului XXI confirmă noi tendințe în ciclurile climatice de zece ani, iar aceste schimbări au început în ultimii ani ai secolului trecut și se referă nu numai la regiunea arctică și la temperatele adiacente. zonă, dar și fenomene climatice în latitudini joase ale planetei. În special, mecanismul vânturilor alice se schimbă - vânturile din punctele de est, suflând constant de la tropice spre ecuator și regularitatea manifestărilor El Niño.

Natura El Niño este asociată cu faptul că în Oceanul Pacific se acumulează un fel de înclinare a nivelului apei - curenții vântului comercial conduc stratul de suprafață către coasta de vest. Nivelul apei de pe coasta Indoneziei poate fi cu zeci de centimetri mai mare decât partea de est a oceanului. În același timp, există o diferență de temperatură: în vest, apa se încălzește bine, în est, curentul rece peruvian are o influență puternică. În timpul El Niño, apele tropicale calde din vest s-au răspândit pe zone întinse, provocând temperaturi în creștere și consecințe negative la scară largă pentru coasta tropicală a Americii de Sud.

Noul studiu este dedicat găsirii și explicării legăturilor dintre schimbarea condițiilor de gheață din Oceanul Arctic, puterea și direcția vânturilor alice, comportamentul El Niño la tropice și modificările circulației atmosferice în Oceanul Pacific de Nord.

Climatologii au folosit modelul climatic extins CMIP5 (5th Coupled Modeling Intercomparison Project), care a inclus date despre o creștere a intensității vânturilor alizee, o creștere a pierderilor sezoniere de gheață marină și o scădere temporară a ritmului de creștere a temperaturilor globale în al doilea deceniu al secolului XXI. Studiul s-a bazat pe date lunare privind starea atmosferei și a apelor de suprafață ale Centrului Național de Prognoză a Mediului (NCEP) și ale Centrului Național pentru Cercetări Atmosferice (NCAR), precum și date zilnice de la Centrul European pentru Mediu Prognoza meteo (ECMWF). Pentru studiu, autorii au ales două intervale de timp: 1980-1998 și 1999-2015. În 1997-1998, cel mai mare fenomen El Niño din istorie a fost înregistrat instrumental, iar 1998 a fost luat de autori ca un an de tranziție, când a existat o schimbare calitativă în climatul părții ecuatoriale a Oceanului Pacific.

Ca rezultat al studiului, a fost posibil să se stabilească următoarea secvență a influenței amplificării arctice asupra climatului Oceanului Pacific:

  • Suprafața maximă a apelor deschise din Oceanul Arctic este observată în septembrie, la sfârșitul sezonului de topire a gheții. În perioada lunară de la începutul toamnei, aici se dezvoltă convecția verticală a aerului.
  • Un episod de convecție verticală pe scară largă dă naștere unei unde planetare și a unui tren de unde de înaltă frecvență în troposfera superioară. Din sectorul arctic adiacent Oceanului Pacific, pachetul de valuri se răspândește spre sud, iar gradientul de temperatură redus dintre ecuator și pol contribuie la aceasta. În decembrie, se întâlnește cu zona de convergență a maselor de aer situate între tropice.
  • Ca urmare a acestei interacțiuni, se creează condiții favorabile pentru apariția El Niño. Declanșatorul este o cotitură temporară a vânturilor alizee din centrul și estul Oceanului Pacific. Sub influența valurilor din Arctica, vânturile își schimbă direcția de la rumba de la est la vest și se formează un fel de dipol de vânt alizios în regiunea ecuatorială.
  • În procesul de interacțiune a valurilor arctice și a zonei de convergență, apare o undă reflectată, care se întoarce înapoi și până în februarie ajunge la zona de presiune scăzută din nordul Oceanului Pacific (depresiunea Aleutiană). Această zonă este responsabilă pentru formarea climatului Oceanului Pacific de Nord. Aici își au originea ciclonii și curenții de jet, care determină în mare măsură vremea din America de Nord.
  • Situația din depresiunea Aleutiană se schimbă, activitatea ciclonică slăbește.

Pașii descriși se repetă secvențial în fiecare an, dar intensitatea și structura spațială a acestora variază foarte mult în funcție de factori precum tulbure, condiții de furtună, conținutul de vapori de apă în atmosferă etc. Autorii subliniază, de asemenea, anumite limitări în utilizarea rezultatelor studiului. Primul este legat de fragmentarea concluziilor în perioade mai scurte, cu o pierdere a preciziei statistice. Al doilea este descris ca necesitatea de a accepta toate ipotezele modelului. Fiabilitatea rezultatelor fiecărui pas din concept depinde de calitatea datelor din toate celelalte etape. Nivelul de precizie al modelării climatice disponibile în prezent demonstrează o relație directă sau indirectă între condițiile de gheață din Arctica și circulația atmosferei și a apelor de suprafață ale Oceanului Pacific, indicând o creștere a frecvenței El Niño. Poate că aceste rezultate vor ajuta să înțeleagă nu numai schimbările climatice actuale, dar vor explica și schimbările climatice globale după topirea stratelor de gheață din emisfera nordică la sfârșitul ultimei ere glaciare.

Recomandat: