Stort skift af Pacific Walker-cirkulationen på tværs af cenozoikum

Udsving i Pacific Walker-cirkulationen (PWC), en zoneorienteret væltende celle på tværs af det tropiske Stillehav, kan forårsage udbredte klimatiske og biogeokemiske forstyrrelser. Det er stadig ukendt, hvordan PWC udviklede sig under den cenozoiske æra, med dets væsentlige ændringer i drivhusgasser og kontinentale positioner.

Yan og kolleger undersøgte udviklingen af ​​PWC på tværs af Cenozoic ved hjælp af en række koblede modelsimuleringer på tektoniske tidsskalaer. Under den tidlige eocæn (ca. 54-48 Ma), da Stillehavet var større i størrelse, den vestlige kant af PWC var ~18° vest for sin nuværende position, i takt med en 20° østlig udvidelse af den østlige kant. Dette fører til en betydelig udvidelse af PWC med ~38°. Da klimaet afkølede fra tidlig eocæn til sen miocæn, PWC'ens bredde krympede, ledsaget af en stigning i intensitet, der var bundet til den forbedrede stillehavszonetemperaturgradient.

Imidlertid, placeringen af ​​de vestlige og østlige grene opfører sig forskelligt fra den tidlige eocæn til den sene miocæn, med den vestlige kant forblev stabil med tiden på grund af den relativt stabile geografi i det vestlige tropiske Stillehav; den østlige kant vandrer mod vest med tiden, efterhånden som det sydamerikanske kontinent bevæger sig mod nordvest. En overgang sker i PWC mellem sen miocæn og sen pliocæn, manifesteret ved et skift mod øst (både den vestlige og østlige kanter migrerer mod øst med> 12V) og svækkelse (med ~22%), som de viser her er forbundet med lukningen af ​​de tropiske søveje.

Yderligere følsomhedseksperimenter, der adskiller påvirkningerne af CO ₂ og land-sø-konfigurationer illustrerer, at stigende CO ₂ alene fører til et svagere PWC, et robust træk på tværs af den store spredning af cenozoiske klimaer, der betragtes her og derfor i en varmere fremtid. Resultaterne viser også, at i det mindste på tektoniske tidsskalaer, PWC'ens placering styres i vid udstrækning af pladebevægelser, med CO ₂ koncentrationer spiller en sekundær rolle, der udelukkende påvirker intensiteten.

Selvom der er usikkerheder, der skal tages i betragtning, disse resultater giver et testbart forhold mellem det tektoniske/CO ₂ -inducerede klimaændringer og PWC's adfærd. De væsentlige ændringer i PWC simuleret her tjener som en potentiel faktor, der er ansvarlig for de rekonstruerede hydrologiske ændringer på tværs af kloden under den cenozoiske æra. I øvrigt, en omfattende forståelse af kontrollerne på PWC kan hjælpe med at fremme dens forudsigelige færdigheder og oversætte til bedre prognose for ekstreme vejrforhold.