Zagrijavanje Arktika promijenilo je ponašanje El Niña

Zagrijavanje Arktika promijenilo je ponašanje El Niña
Zagrijavanje Arktika promijenilo je ponašanje El Niña
Anonim

Znanstvenici su objasnili kako ubrzano otapanje leda u Arktičkom oceanu utječe na cirkulaciju atmosfere u Tihom oceanu, što dovodi do povećanja učestalosti ekstremnih prirodnih događaja, uključujući El Niño. Rezultati istraživanja objavljeni su u časopisu Proceedings of the National Academy of Sciences.

Globalno zagrijavanje jedan je od značajnih čimbenika globalnih klimatskih promjena, a javlja se neravnomjerno. Na primjer, zbog sustava pozitivnih povratnih informacija, temperatura na Arktiku raste mnogo brže nego u drugim regijama planeta. Povećanje koncentracije ugljičnog dioksida dovodi do povećanja efekta staklenika i povećanja temperature. To pak ubrzava otapanje ledenog pokrova Arktičkog oceana, pa se kao rezultat mijenja albedo (refleksivnost) površine. Dok bijeli led reflektira 50-80 posto kratkovalnog sunčevog zračenja, otvorena voda apsorbira 93 posto, zagrijava se sama i zagrijava donje slojeve arktičkog zraka. Otapanje snježnog pokrivača daje sličan učinak. "Arktičko intenziviranje" globalnog zatopljenja činilo je oko četvrtinu ukupnog porasta temperature na planetu u razdoblju 1979.-2011.

Zagrijane zračne mase niskih ekvatorijalnih širina izdižu se do gornje troposfere i šire se prema hladnim polovima, što predstavlja jedan od osnovnih mehanizama globalne cirkulacije atmosfere. Razlika u brzinama zagrijavanja dovodi do smanjenja ukupnog temperaturnog gradijenta između ekvatora i pola i usporava protok zraka s niskih na visoke zemljopisne širine. Smanjenje protoka uzrokuje povećanje zakrivljenosti polarnih fronta. Na njima se pojavljuju veliki i stabilni meandri koji prodiru duboko u umjerene geografske širine. Klimatolozi Charles F. Kennel i Elena Yulaeva s Kalifornijskog sveučilišta u San Diegu vjeruju da je ovaj proces povezan s izuzetno hladnom zimom 2009.-2010. U Sjevernoj Americi, toplinskim valom u Moskvi i poplavama u Pakistanu u ljeto 2010. godine. godina.

Tvrde da "desetljeće ekstremnih vremenskih pojava" početkom 21. stoljeća potvrđuje nove trendove u desetogodišnjim klimatskim ciklusima, a te su promjene započele posljednjih godina prošlog stoljeća i ne tiču se samo Arktika i susjednih umjerenih područja. zona, ali i klimatski fenomeni na niskim geografskim širinama planeta. Konkretno, mehanizam pasatnih vjetrova se mijenja - vjetrovi istočnih točaka, koji stalno pušu iz tropa prema ekvatoru, te pravilnost manifestacija El Niño.

Priroda El Niña povezana je s činjenicom da se u Tihom oceanu nakuplja vrsta iskrivljenja razine vode - struje pasata tjeraju površinski sloj na zapadnu obalu. Razina vode uz obalu Indonezije može biti nekoliko desetaka centimetara viša od istočnog dijela oceana. Istodobno, postoji i razlika u temperaturi: na zapadu se voda dobro zagrijava, na istoku snažan utjecaj ima hladna peruanska struja. Tijekom El Niña, tople tropske vode sa zapada proširile su se na velika područja, uzrokujući porast temperatura i velike negativne posljedice za tropsku obalu Južne Amerike.

Nova studija posvećena je pronalaženju i objašnjavanju veza između mijenjanja ledenih uvjeta u Sjevernom ledenom moru, jačine i smjera pasatnih pasa, ponašanja El Niña u tropima i promjena u atmosferskoj cirkulaciji u sjevernom Tihom oceanu.

Klimatolozi su upotrijebili prošireni klimatski model CMIP5 (5. projekt međusobne usporedbe povezanih modeliranja), koji je uključivao podatke o povećanju intenziteta pasta, povećanju sezonskih gubitaka leda i privremenom smanjenju stope rasta globalnih temperatura u drugom desetljeću 21. stoljeća. Studija se temeljila na mjesečnim podacima o stanju atmosfere i površinskih voda Nacionalnog centra za prognozu okoliša (NCEP) i Nacionalnog centra za istraživanje atmosfere (NCAR), kao i dnevnim podacima iz Europskog centra za srednji raspon Vremenska prognoza (ECMWF). Za istraživanje su autori odabrali dva vremenska intervala: 1980.-1998. I 1999.-2015. 1997.-1998. Instrumentalno je zabilježen najveći fenomen El Niño u povijesti, a 1998. autori su uzeli kao prijelaznu godinu, kada je došlo do kvalitativnog pomaka u klimi ekvatorijalnog dijela Tihog oceana.

Kao rezultat studije bilo je moguće ustanoviti sljedeći slijed utjecaja pojačanja Arktika na klimu Tihog oceana:

  • Maksimalno područje otvorenih voda u Arktičkom oceanu opaža se u rujnu, na kraju sezone otapanja leda. Tijekom mjesečnog razdoblja početkom jeseni ovdje se razvija vertikalna konvekcija zraka.
  • Epizoda vertikalne konvekcije velikih razmjera dovodi do pojave planetarnog vala i visokofrekventnog valovitog niza u gornjoj troposferi. Iz arktičkog sektora uz Tihi ocean, valni se paket širi prema jugu, a tome doprinosi smanjeni temperaturni gradijent između ekvatora i pola. U prosincu se susreće s zonom konvergencije zračnih masa koja se nalazi između tropa.
  • Kao rezultat ove interakcije stvaraju se povoljni uvjeti za nastanak El Niña. Okidač je privremeno skretanje pasata u središnjem i istočnom Tihom oceanu. Pod utjecajem valova s Arktika vjetrovi mijenjaju smjer od istoka prema zapadu rumbe, a u ekvatorijalnoj regiji nastaje svojevrsni pasovni dipol.
  • U procesu interakcije arktičkih valova i zone konvergencije nastaje reflektirani val koji se otkotrlja i do veljače doseže zonu niskog tlaka na sjeveru Tihog oceana (Aleutska depresija). Ovo je područje odgovorno za formiranje klime sjevernog Tihog oceana. Tu nastaju ciklone i mlazne struje, što uvelike određuje vrijeme u Sjevernoj Americi.
  • Situacija u Aleutskoj depresiji se mijenja, ciklonska aktivnost slabi.

Opisani koraci uzastopno se ponavljaju svake godine, ali njihov intenzitet i prostorna struktura uvelike variraju ovisno o čimbenicima poput oblačnosti, olujnih uvjeta, sadržaja vodene pare u atmosferi itd. Autori također ističu određena ograničenja u korištenju rezultata istraživanja. Prvi se odnosi na fragmentaciju zaključaka na kraća razdoblja s gubitkom statističke točnosti. Drugi se opisuje kao potreba prihvaćanja svih pretpostavki modela. Pouzdanost rezultata svakog koraka u konceptu ovisi o kvaliteti podataka u svim ostalim koracima. Razina točnosti klimatskog modeliranja koja je trenutno dostupna pokazuje izravan ili neizravan odnos između ledenih uvjeta na Arktiku i cirkulacije atmosfere i površinskih voda Tihog oceana, što ukazuje na povećanje učestalosti El Niña. Možda će ti rezultati pomoći razumjeti ne samo trenutne klimatske promjene, već će i objasniti globalne klimatske pomake nakon otapanja ledenih ploča sjeverne hemisfere krajem posljednjeg ledenog doba.

Preporučeni: