Profesoro Tiffany Shaw, Profesoro, Sekcio de Geosciencoj, Universitato de Ĉikago
La suda hemisfero estas tre turba loko. Ventoj ĉe diversaj latitudoj estis priskribitaj kiel "muĝantaj kvardek gradoj", "furiozaj kvindek gradoj", kaj "kriegantaj sesdek gradoj". Ondoj atingas bagatelan 78 futojn (24 metroj).
Kiel ni ĉiuj scias, nenio en la norda hemisfero povas kongrui kun la severaj ŝtormoj, vento kaj ondoj en la suda hemisfero. Kial?
En nova studo publikigita en la Procedoj de la Nacia Akademio de Sciencoj, miaj kolegoj kaj mi malkovras kial ŝtormoj estas pli oftaj en la suda hemisfero ol en la nordo.
Kombinante plurajn liniojn de evidenteco de observaĵoj, teorio kaj klimataj modeloj, niaj rezultoj notas la fundamentan rolon de tutmondaj oceanaj "transportaj zonoj" kaj grandaj montoj en la norda hemisfero.
Ni ankaŭ montras, ke kun la paso de la tempo, ŝtormoj en la suda hemisfero fariĝis pli intensaj, dum tiuj en la norda hemisfero ne faris. Ĉi tio konformas al klimata modelo -modelado de tutmonda varmiĝo.
Ĉi tiuj ŝanĝoj gravas ĉar ni scias, ke pli fortaj ŝtormoj povas konduki al pli severaj efikoj kiel ekstremaj ventoj, temperaturoj kaj pluvegoj.
Dum longa tempo, plej multaj observoj de la vetero sur la tero estis faritaj el tero. Ĉi tio donis al sciencistoj klaran bildon pri la ŝtormo en la norda hemisfero. Tamen, en la suda hemisfero, kiu kovras ĉirkaŭ 20 procentojn de la tero, ni ne ricevis klaran bildon de ŝtormoj ĝis satelitaj observaĵoj fariĝis disponeblaj fine de la 1970 -aj jaroj.
De jardekoj de observado ekde la komenco de la satelita epoko, ni scias, ke ŝtormoj en la suda hemisfero estas ĉirkaŭ 24 procentoj pli fortaj ol tiuj en la norda hemisfero.
Ĉi tio estas montrita en la suba mapo, kiu montras la observitan averaĝan jaran ŝtorman intensecon por la suda hemisfero (supro), norda hemisfero (centro) kaj la diferenco inter ili (malsupre) de 1980 ĝis 2018. (Rimarku, ke la suda poluso estas ĉe la supro de la komparo inter la unua kaj lasta mapoj)
La mapo montras la persiste altan intensecon de ŝtormoj en la Suda Oceano en la suda hemisfero kaj ilian koncentriĝon en la Pacifika kaj Atlantika oceano (ombrita en oranĝo) en la norda hemisfero. La diferenca mapo montras, ke ŝtormoj estas pli fortaj en la suda hemisfero ol en la norda hemisfero (oranĝa ombro) ĉe plej multaj latitudoj.
Kvankam estas multaj diversaj teorioj, neniu ofertas definitivan klarigon pri la diferenco en ŝtormoj inter la du hemisferoj.
Ekscii la kialojn ŝajnas esti malfacila tasko. Kiel kompreni tian kompleksan sistemon ĉirkaŭ milojn da kilometroj kiel la atmosfero? Ni ne povas meti la teron en kruĉon kaj studi ĝin. Tamen ĉi tio estas ĝuste tio, kion faras sciencistoj, kiuj studas la fizikon de klimato. Ni aplikas la leĝojn de fiziko kaj uzas ilin por kompreni la teran atmosferon kaj klimaton.
La plej fama ekzemplo de ĉi tiu alproksimiĝo estas la pionira laboro de D -ro Shuro Manabe, kiu ricevis la Nobel -premion de 2021 pri fiziko "pro sia fidinda antaŭdiro de tutmonda varmiĝo." Ĝiaj prognozoj baziĝas sur fizikaj modeloj de la tera klimato, kiuj iras de la plej simplaj unudimensiaj temperaturmodeloj ĝis plenaj tridimensiaj modeloj. Ĝi studas la respondon de la klimato al kreskantaj niveloj de karbona dioksido en la atmosfero per modeloj de varia fizika komplekseco kaj monitoras emerĝantajn signalojn de subaj fizikaj fenomenoj.
Por kompreni pli da ŝtormoj en la suda hemisfero, ni kolektis plurajn liniojn de evidenteco, inkluzive de datumoj de fizik-bazitaj klimataj modeloj. En la unua paŝo, ni studas observojn koncerne kiel energio distribuas tra la tero.
Ĉar la tero estas sfero, ĝia surfaco ricevas sunan radiadon neegale de la Suno. La plej granda parto de la energio estas ricevita kaj sorbita ĉe la ekvatoro, kie la radioj de la suno pli rekte trafis la surfacon. En kontrasto, poloj, kiuj lumas ĉe krutaj anguloj, ricevas malpli da energio.
Jardekoj de esplorado montris, ke la forto de ŝtormo devenas de ĉi tiu diferenco de energio. Esence, ili konvertas la "statikan" energion stokitan en ĉi tiu diferenco en "kinetan" energion de moviĝo. Ĉi tiu transiro okazas per procezo konata kiel "baroklinia nestabileco".
Ĉi tiu vido sugestas, ke incidenta sunlumo ne povas klarigi la pli grandan nombron da ŝtormoj en la suda hemisfero, ĉar ambaŭ hemisferoj ricevas la saman sunlumon. Anstataŭe, nia observa analizo sugestas, ke la diferenco en ŝtorma intenseco inter sudo kaj nordo povus esti pro du malsamaj faktoroj.
Unue, la transporto de oceana energio, ofte nomata "transporta zono." Akvaj sinoj proksime al la norda poluso, fluas laŭ la oceana fundo, leviĝas ĉirkaŭ Antarkto kaj fluas reen norden laŭ la ekvatoro, portante energion kun ĝi. La fina rezulto estas la translokigo de energio el Antarkto al la norda poluso. Ĉi tio kreas pli grandan energian kontraston inter la ekvatoro kaj la poloj en la suda hemisfero ol en la norda hemisfero, rezultigante pli severajn ŝtormojn en la suda hemisfero.
La dua faktoro estas la grandaj montoj en la norda hemisfero, kiu, kiel la pli frua laboro de Manabe sugestis, malseketas ŝtormojn. Aeraj fluoj super grandaj montaroj kreas fiksajn altojn kaj malaltojn, kiuj reduktas la kvanton da energio disponebla por ŝtormoj.
Tamen, analizo de observitaj datumoj sole ne povas konfirmi ĉi tiujn kaŭzojn, ĉar tro multaj faktoroj funkcias kaj interagas samtempe. Ankaŭ ni ne povas ekskludi individuajn kaŭzojn por testi ilian signifon.
Por fari tion, ni devas uzi klimatajn modelojn por studi kiel ŝtormoj ŝanĝiĝas kiam malsamaj faktoroj estas forigitaj.
Kiam ni mildigis la montojn de la Tero en la simulado, la diferenco en ŝtorma intenseco inter la hemisferoj estis duonigita. Kiam ni forigis la transportan zonon de la oceano, la alia duono de la ŝtorma diferenco malaperis. Tiel, por la unua fojo, ni malkovras konkretan klarigon pri ŝtormoj en la suda hemisfero.
Ĉar ŝtormoj estas asociitaj kun severaj sociaj efikoj kiel ekstremaj ventoj, temperaturoj kaj precipitaĵo, la grava demando, kiun ni devas respondi, estas ĉu estontaj ŝtormoj estos pli fortaj aŭ pli malfortaj.
Ricevu komisiitajn resumojn de ĉiuj ŝlosilaj artikoloj kaj artikoloj de Karbona Mallongigo per retpoŝto. Eksciu pli pri nia informilo ĉi tie.
Ricevu komisiitajn resumojn de ĉiuj ŝlosilaj artikoloj kaj artikoloj de Karbona Mallongigo per retpoŝto. Eksciu pli pri nia informilo ĉi tie.
Ŝlosila ilo por prepari societojn por trakti la efikojn de klimata ŝanĝo estas la provizado de antaŭvidoj bazitaj sur klimataj modeloj. Nova studo sugestas, ke mezaj sudaj hemisferaj ŝtormoj fariĝos pli intensaj ĝis la fino de la jarcento.
Male, ŝanĝoj en la meza jara intenseco de ŝtormoj en la norda hemisfero estas antaŭviditaj moderaj. Ĉi tio estas parte pro konkurencaj laŭsezonaj efikoj inter varmiĝo en la tropikoj, kio fortigas ŝtormojn kaj rapidan varmiĝon en la Arkto, kio pli malfortigas ilin.
Tamen la klimato ĉi tie kaj nun ŝanĝiĝas. Kiam ni rigardas ŝanĝojn dum la pasintaj jardekoj, ni trovas, ke averaĝaj ŝtormoj fariĝis pli intensaj dum la jaro en la suda hemisfero, dum ŝanĝoj en la norda hemisfero estis neglekteblaj, konformaj al la antaŭdiroj de klimata modelo dum la sama periodo.
Kvankam la modeloj subtaksas la signalon, ili indikas ŝanĝojn okazantajn pro la samaj fizikaj kialoj. Tio estas, ŝanĝoj en la oceano pliigas ŝtormojn ĉar pli varma akvo moviĝas al la ekvatoro kaj pli malvarma akvo estas alportita al la surfaco ĉirkaŭ Antarkto por anstataŭigi ĝin, rezultigante pli fortan kontraston inter la ekvatoro kaj la polusoj.
En la norda hemisfero, oceanaj ŝanĝoj estas kompensitaj de la perdo de mara glacio kaj neĝo, kaŭzante la Arkton sorbi pli da sunlumo kaj malfortigante la kontraston inter la ekvatoro kaj la polusoj.
La palisoj por akiri la ĝustan respondon estas altaj. Estos grave por estonta laboro determini kial la modeloj subtaksas la observitan signalon, sed estos same grave akiri la ĝustan respondon pro la ĝustaj fizikaj kialoj.
Xiao, T. et al. (2022) Ŝtormoj en la Suda Hemisfero pro landformoj kaj oceana cirkulado, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, DOI: 10.1073/pnas.2123512119
Ricevu komisiitajn resumojn de ĉiuj ŝlosilaj artikoloj kaj artikoloj de Karbona Mallongigo per retpoŝto. Eksciu pli pri nia informilo ĉi tie.
Ricevu komisiitajn resumojn de ĉiuj ŝlosilaj artikoloj kaj artikoloj de Karbona Mallongigo per retpoŝto. Eksciu pli pri nia informilo ĉi tie.
Eldonita sub CC -licenco. Vi povas reprodukti la neadaptitan materialon entute por nekomerca uzo kun ligo al la karbona resumo kaj ligo al la artikolo. Bonvolu kontakti nin por komerca uzo.