Profesoro Tiffany Shaw, Profesoro, Sekcio de Geosciencoj, Universitato de Ĉikago
La suda hemisfero estas tre turbula loko.Ventoj ĉe diversaj latitudoj estis priskribitaj kiel "muĝantaj kvardek gradoj", "furiozaj kvindek gradoj", kaj "kriantaj sesdek gradoj".Ondoj atingas enormajn 78 futojn (24 metrojn).
Kiel ni ĉiuj scias, nenio en la norda hemisfero povas egali la severajn ŝtormojn, ventojn kaj ondojn en la suda hemisfero.Kial?
En nova studo publikigita en la Proceedings of the National Academy of Sciences, miaj kolegoj kaj mi malkovras kial ŝtormoj estas pli oftaj en la suda hemisfero ol en la norda.
Kombinante plurajn pruvliniojn de observaĵoj, teorio kaj klimatmodeloj, niaj rezultoj montras la fundamentan rolon de tutmondaj oceanaj "transportbendoj" kaj grandaj montoj en la norda hemisfero.
Ni montras ankaŭ ke, kun la tempo, ŝtormoj en la suda hemisfero iĝis pli intensaj, dum tiuj en la norda hemisfero ne faris.Tio kongruas kun klimatmodelmodeligado de mondvarmiĝo.
Ĉi tiuj ŝanĝoj gravas ĉar ni scias, ke pli fortaj ŝtormoj povas konduki al pli severaj efikoj kiel ekstremaj ventoj, temperaturoj kaj pluvokvanto.
Dum longa tempo, la plej multaj observoj de la vetero sur la Tero estis faritaj de tero.Ĉi tio donis al sciencistoj klaran bildon de 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 iĝis haveblaj en la malfruaj 1970-aj jaroj.
De jardekoj da 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.
Tio estas montrita en la malsupra mapo, kiu montras la observitan averaĝan jaran ŝtormintensecon por la Suda Hemisfero (supro), Norda Hemisfero (meze) kaj la diferencon inter ili (malsupre) de 1980 ĝis 2018. (Notu, 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 Oceanoj (ombritaj oranĝe) en la Norda Hemisfero.La diferencmapo montras ke ŝtormoj estas pli fortaj en la Suda Hemisfero ol en la Norda Hemisfero (oranĝa ombro) maksimume latitudoj.
Kvankam ekzistas multaj malsamaj teorioj, neniu ofertas definitivan klarigon por la diferenco en ŝtormoj inter la du hemisferoj.
Eltrovi la kialojn ŝajnas esti malfacila tasko.Kiel kompreni tian kompleksan sistemon ampleksantan milojn da kilometroj kiel la atmosfero?Ni ne povas meti la Teron en kruĉon kaj studi ĝin.Tamen ĝuste tion faras sciencistoj, kiuj studas la fizikon de klimato.Ni aplikas la leĝojn de fiziko kaj uzas ilin por kompreni la atmosferon kaj klimaton de la Tero.
La plej fama ekzemplo de ĉi tiu aliro estas la pionira laboro de doktoro Shuro Manabe, kiu ricevis la Nobel-premion pri fiziko en 2021 "pro sia fidinda antaŭdiro pri mondvarmiĝo".Ĝiaj prognozoj estas bazitaj sur fizikaj modeloj de la klimato de la Tero, intervalante de la plej simplaj unudimensiaj temperaturmodeloj ĝis plenrajtaj tridimensiaj modeloj.Ĝi studas la respondon de la klimato al altiĝantaj niveloj de karbondioksido en la atmosfero tra modeloj de ŝanĝiĝanta fizika komplekseco kaj monitoras emerĝantajn signalojn de subestaj fizikaj fenomenoj.
Por kompreni pli da ŝtormoj en la Suda Hemisfero, ni kolektis plurajn pruvliniojn, inkluzive de datumoj de fizik-bazitaj klimataj modeloj.En la unua paŝo, ni studas observaĵojn laŭ kiel energio estas distribuita tra la Tero.
Ĉar la Tero estas sfero, ĝia surfaco ricevas sunan radiadon malegale de la Suno.La plej granda parto de la energio estas ricevita kaj sorbita ĉe la ekvatoro, kie la sunaj radioj trafas la surfacon pli rekte.En kontrasto, polusoj kiuj lumo trafas en krutaj anguloj ricevas malpli da energio.
Jardekoj da esplorado montris, ke la forto de ŝtormo venas de ĉi tiu diferenco en energio.Esence, ili transformas la "senmovan" energion stokitan en ĉi tiu diferenco en "kinetan" energion de moviĝo.Ĉi tiu transiro okazas per procezo konata kiel "baroklinika malstabileco".
Tiu vido indikas ke okazaĵa sunlumo ne povas klarigi la pli grandan nombron da ŝtormoj en la Suda Hemisfero, ĉar ambaŭ hemisferoj ricevas la saman kvanton de sunlumo.Anstataŭe, nia observa analizo sugestas, ke la diferenco en ŝtormintenseco inter sudo kaj nordo povus esti pro du malsamaj faktoroj.
Unue, la transporto de oceana energio, ofte nomata "transportbendo".Akvo sinkas proksime de la norda poluso, fluas laŭ la marfundo, leviĝas ĉirkaŭ Antarkto, kaj fluas reen norden laŭ la ekvatoro, kunportante energion.La fina rezulto estas la transdono de energio de Antarkto al la norda poluso.Tio kreas pli grandan energikontraston inter la ekvatoro kaj la polusoj 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, kiuj, kiel la pli frua laboro de Manabe sugestis, malsekigas ŝtormojn.Aerfluoj super grandaj montaroj kreas fiksajn altojn kaj malkulminojn kiuj reduktas la kvanton de 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 klimatmodelojn por studi kiel ŝtormoj ŝanĝiĝas kiam malsamaj faktoroj estas forigitaj.
Kiam ni glatigis la terajn montojn en la simulado, la diferenco en ŝtormintenseco inter la hemisferoj estis duonigita.Kiam ni forigis la transportbendon de la oceano, la alia duono de la ŝtormdiferenco malaperis.Tiel, por la unua fojo, ni malkovras konkretan klarigon pri ŝtormoj en la suda hemisfero.
Ĉar ŝtormoj estas rilataj al 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 kuratajn resumojn de ĉiuj ĉefaj artikoloj kaj artikoloj de Carbon Brief retpoŝte.Lernu pli pri nia informilo ĉi tie.
Ricevu kuratajn resumojn de ĉiuj ĉefaj artikoloj kaj artikoloj de Carbon Brief retpoŝte.Lernu pli pri nia informilo ĉi tie.
Ŝlosila ilo por prepari sociojn por alfronti la efikojn de klimata ŝanĝo estas la liverado de prognozoj bazitaj sur klimataj modeloj.Nova studo indikas ke mezaj suda hemisfera ŝtormoj fariĝos pli intensaj al la fino de la jarcento.
Male, ŝanĝoj en la meza jara intenseco de ŝtormoj en la Norda Hemisfero estas antaŭviditaj esti moderaj.Tio estas parte pro konkurantaj laŭsezonaj efikoj inter varmiĝo en la tropikoj, kiu igas ŝtormojn pli fortaj, kaj rapida varmiĝo en la Arkto, kiu igas ilin pli malfortaj.
Tamen, la klimato ĉi tie kaj nun ŝanĝiĝas.Kiam ni rigardas ŝanĝojn dum la lastaj jardekoj, ni trovas ke mezaj ŝtormoj fariĝis pli intensaj dum la jaro en la suda hemisfero, dum ŝanĝoj en la norda hemisfero estis nekonsiderindaj, kongruaj kun klimatmodelaj prognozoj 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 direkte 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, oceanŝanĝoj estas kompensitaj per la perdo de flosglacio kaj neĝo, igante la Arkton absorbi pli da sunlumo kaj malfortigante la kontraston inter la ekvatoro kaj la polusoj.
La intereso ricevi la ĝustan respondon estas alta.Gravos por estonta laboro determini kial la modeloj subtaksas la observitan signalon, sed estos same grave ricevi la ĝustan respondon pro la ĝustaj fizikaj kialoj.
Xiao, T. et al.(2022) Ŝtormoj en la Suda Hemisfero pro terformoj kaj oceancirkulado, Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America (Procedoj de la Nacia Akademio de Sciencoj de Usono de Ameriko), doi: 10.1073/pnas.2123512119
Ricevu kuratajn resumojn de ĉiuj ĉefaj artikoloj kaj artikoloj de Carbon Brief retpoŝte.Lernu pli pri nia informilo ĉi tie.
Ricevu kuratajn resumojn de ĉiuj ĉefaj artikoloj kaj artikoloj de Carbon Brief retpoŝte.Lernu pli pri nia informilo ĉi tie.
Publikigite sub CC-licenco.Vi povas reprodukti la neadaptitan materialon en ĝia tuteco por nekomerca uzo kun ligilo al la Karbono Brief kaj ligilo al la artikolo.Bonvolu kontakti nin por komerca uzo.