Sortehavets vandtemperaturer kan bøje global trend

Ved at bruge en model udviklet på FFC, forskere har med succes simuleret Sortehavets langsigtede strømme, saltvandsindhold og temperatur for første gang.

Gennemsnitlige overfladetemperaturer i Sortehavet er muligvis ikke steget, ifølge de overraskende resultater af en ny undersøgelse fra FFC.

Undersøgelsen brugte en model til at simulere mulige temperaturændringer og forudsige langsigtede tendenser i Sortehavets hydrodynamik.

Mens overfladen ikke viste nogen langsigtet opvarmningstendens, de samme simuleringer indikerede også, at gennemsnitstemperaturerne 50 meter under overfladen kan være stigende.

Sortehavet har unikke naturforhold som en positiv netto ferskvandsbalance og meget specifikke lokale strømme. Observationsdata om temperaturændringer er varierede og sparsomme. Som sådan er det ikke klart, hvilke konsekvenser klimaændringerne har haft på Sortehavets vandtemperaturer.

Havet har gennemgået en betydelig økologisk nedbrydning siden 1970'erne, skyldes hovedsageligt forurening, overfiskeri og naturlige klimavariationer. Kortlægning af tendenser i dets økosystem og simulering af fremtidige scenarier er afgørende for at forstå, hvordan Havets egenskaber kan udvikle sig i fremtiden som følge af klimaændringer og politiske beslutninger.

Hovedfund

Simuleringerne i denne undersøgelse, dækker fem årtier, viser ingen signifikant langsigtet tendens i Sortehavets gennemsnitlige overfladevandstemperatur. Denne mangel på en tendens er et helt nyt resultat baseret på en langsigtet simulering, som ikke tidligere var blevet gennemført med succes.

Simuleringen blev kørt i hele perioden fra 1960 – 2015 og resultaterne blev kontrolleret mod kendte data, både fra satellitinformation tilgængelig i løbet af de sidste tyve år og mindre komplette data fra tidligere årtier.

Inden afslutningen af ​​denne undersøgelse, forskere havde stolet på sparsomme overfladetemperaturdata fra skibskrydstogter for at forstå havets egenskaber i de tidligere årtier.

Imidlertid, de få datapunkter, der findes i denne periode, har ikke været nok til at bevise en afgørende tendens. Faktisk, i tiåret mellem 1966 og 1975 er der praktisk talt ingen tilgængelige observationsdata overhovedet.

Resultaterne af simuleringen, mens du udfylder hullerne, kom også som en overraskelse for videnskabsmænd, der forventede at se i det mindste en eller anden opvarmningstendens mellem 1960 og 2015. Resultaterne står også i direkte kontrast til tidligere simuleringer af det nærliggende Middelhav, som bliver varmere.

Forskere var også overraskede over at finde en signifikant faldende tendens i overfladesaltindhold på 0,02 % om året, igen i direkte modsætning til den stigende overfladesaltholdighed, der findes i Middelhavet. Simuleringerne fandt ingen individuel sammenhæng mellem saltindhold og vindhastighed/retning, eller faktisk med en stigning i ferskvandstilførslen fra de mange floder, der løber ind i Sortehavet.

Dette tyder på, at kombinationer af vejrforhold er ansvarlige for tendensen.

Desuden, undersøgelsen identificerer tre adskilte perioder, hvor der var et betydeligt skift i saltvands- og temperaturegenskaberne i Sortehavet - 1960-1970, 1970-1995 og 1995-2015. Dette kan være relateret til ændringer i havets strømme, da perioderne også var præget af væsentlige ændringer fra en svag og opløst strømcirkulation i den første periode, til en stærk primær 'Rim Current'-cirkulation i anden og tredje periode.

I løbet af hele simuleringsperioden, styrkelsen af ​​denne cirkulation kan ses, ledsaget af intensiveret dannelse af små, lokaliserede hvirvler, der kører mod strømmen.

Det større billede

Jorden bliver varmere, men dette sker ikke ensartet over hele planeten, og nogle regioner opvarmes hurtigere end andre. Så selvom Sortehavet måske ikke er stærkt påvirket, dette kompenseres sandsynligvis af andre regioner, som opvarmes hurtigere end kloden som helhed.

For eksempel, havoverfladevandet nær Texas, da orkanen Harvey brølede mod Houston, var blandt jordens varmeste.

Selvom det måske lyder som en god nyhed, at der ikke har været nogen langsigtet stigning i overfladevandstemperaturerne i Sortehavet, det betyder ikke, at den er upåvirket af den globale opvarmning. Disse effekter kan skjules eller afbødes af det faktum, at lufttemperaturen i regionen er ved at blive varmere.

Ja, Undersøgelsen så også på gennemsnitlige temperaturtendenser på bestemte dybder og fandt en positiv tendens 50 meter under overfladen, hvilket tyder på en opvarmning af det dybere vand forud for overfladelaget.

Baggrund

Flere unikke naturlige forhold ved Sortehavet er velkendte:den såkaldte 'kantstrøm' med stærk vandcirkulation omkring havets omkreds; det kolde mellemlag (CIL) af vand under overfladeniveau; og det høje niveau af anoxisk vand, som udgør over 90 % af bassinets dybvandsvolumen.

Imidlertid, den nuværende viden om den rumlige og tidsmæssige dynamik i Sortehavets saltindhold og temperaturkarakteristika er langt mere begrænset, på grund af manglende data og sparsom fordeling af eksisterende målinger.

Med dette vidensgab i tankerne, forskere ved FFC forsøgte at udvikle en model, der kunne gengive Sortehavets temperatur og saltvandindhold på lang sigt.

Under studiet, udført som en del af EU's Scenario simuleringer af det skiftende Sortehavets økosystem (SIMSEA) projekt, der blev udført kontinuerlige simuleringer, der dækker perioden 1960-2015.

Forskerne brugte en høj opløsning General Estuarine Transport Model (GETM) med specifikke ligninger designet til nøjagtigt at gengive de vigtigste fysiske træk ved Sortehavet uden at stole på knappe observations- og klimatologiske data.

Undersøgelsen er den første succesrige Sortehavsmodel baseret på GETM og er blevet offentliggjort i Journal of Geophysical Research . Den vellykkede validering og langsigtede anvendelse af den anvendte model vil blive indarbejdet i fremtidige prognoser og simuleringer.