Arktičko zagrijavanje promijenilo je ponašanje El Niña

Arktičko zagrijavanje promijenilo je ponašanje El Niña
Arktičko zagrijavanje promijenilo je ponašanje El Niña
Anonim

Naučnici su objasnili kako ubrzano topljenje leda u Arktičkom okeanu utiče na cirkulaciju atmosfere u Tihom okeanu, 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 faktora globalnih klimatskih promjena i javlja se neujednačeno. Na primjer, zbog sistema pozitivnih povratnih informacija, temperatura na Arktiku raste mnogo brže nego u drugim regijama planete. Povećanje koncentracije ugljičnog dioksida dovodi do povećanja efekta staklenika i povećanja temperature. To, pak, ubrzava otapanje ledenog pokrova Arktičkog okeana, pa se kao rezultat mijenja albedo (refleksivnost) površine. Dok bijeli led reflektira 50-80 posto kratkotalasnog 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 zagrijavanja činilo je oko četvrtinu ukupnog porasta temperature na planeti u periodu 1979.-2011.

Zagrijane zračne mase niskih ekvatorijalnih širina uzdižu 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 geografske širine. Smanjenje protoka uzrokuje povećanje zakrivljenosti polarnih frontova. Na njima se pojavljuju veliki i stabilni meandri koji prodiru duboko u umjerene geografske širine. Klimatolozi Charles F. Kennel i Elena Yulaeva sa Kalifornijskog univerziteta 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. godine.

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

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

Nova studija posvećena je pronalaženju i objašnjenju veza između promjena ledenih uslova u Sjevernom ledenom okeanu, jačine i smjera pasta, ponašanja El Niña u tropima i promjena u atmosferskoj cirkulaciji u sjevernom Tihom okeanu.

Klimatolozi su koristili prošireni klimatski model CMIP5 (Peti spojeni model međuporedbe za modeliranje), koji je uključivao podatke o povećanju intenziteta pasta, povećanju sezonskih gubitaka leda i privremenom smanjenju stope rasta globalnih temperatura u drugoj deceniji 21. veka. Studija se zasnivala 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 Evropskog centra za srednji domet 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 okeana.

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

  • Maksimalna površina otvorenih voda u Arktičkom okeanu primjećuje se u rujnu, na kraju sezone topljenja leda. Tokom mjesečnog perioda 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 paket se širi prema jugu, a tome doprinosi smanjeni temperaturni gradijent između ekvatora i pola. U prosincu se sastaje sa zonom konvergencije zračnih masa koja se nalazi između tropa.
  • Kao rezultat ove interakcije, stvaraju se povoljni uvjeti za nastanak El Niña. Okidač je privremeno okretanje pasata u središnjem i istočnom dijelu Tihog okeana. Pod utjecajem valova s Arktika, vjetrovi mijenjaju smjer od istoka prema zapadu rumbe, a u ekvatorijalnoj regiji nastaje svojevrsni pasul dipola.
  • U procesu interakcije arktičkih valova i zone konvergencije nastaje reflektirani val koji se kotrlja unatrag i do veljače doseže zonu niskog pritiska na sjeveru Tihog oceana (Aleutska depresija). Ovo područje je odgovorno za formiranje klime sjevernog Tihog okeana. Tu nastaju cikloni i mlazne struje, što uvelike određuje vrijeme u Sjevernoj Americi.
  • Situacija u Aleutskoj depresiji se mijenja, ciklonska aktivnost slabi.

Opisani koraci se uzastopno ponavljaju svake godine, ali njihov intenzitet i prostorna struktura uvelike variraju ovisno o faktorima kao što su oblačnost, olujni uvjeti, sadržaj vodene pare u atmosferi itd. Autori ističu i određena ograničenja u korištenju rezultata istraživanja. Prvi se odnosi na fragmentaciju zaključaka na kraće periode uz gubitak statističke tačnosti. Drugi je opisan kao potreba prihvatanja svih pretpostavki modela. Pouzdanost rezultata svakog koraka u konceptu ovisi o kvaliteti podataka u svim ostalim koracima. Nivo tačnosti klimatskog modeliranja koji je trenutno dostupan pokazuje direktnu ili indirektnu vezu između ledenih uslova na Arktiku i cirkulacije atmosfere i površinskih voda Tihog okeana, što ukazuje na povećanje učestalosti El Niña. Možda će ovi rezultati pomoći u razumijevanju ne samo trenutnih klimatskih promjena, već će i objasniti globalne klimatske promjene nakon otapanja ledenih ploča sjeverne hemisfere na kraju posljednjeg ledenog doba.

Preporučuje se: