Ujævne havniveaustigninger bundet til klimaændringer

Mønstret med ujævn havniveaustigning i det sidste kvarte århundrede er delvist drevet af menneskeskabte klimaændringer, ikke kun naturlig variation, ifølge en ny undersøgelse.

Resultaterne tyder på, at regioner i verden, hvor havene er steget højere end gennemsnittet - inklusive den østlige kyst i USA og Den Mexicanske Golf - kan forvente, at tendensen fortsætter, efterhånden som klimaet opvarmes.

Studiet, offentliggjort i dag i Proceedings of the National Academy of Sciences , blev forfattet af forskerne John Fasullo ved National Center for Atmospheric Research (NCAR) og Steve Nerem ved University of Colorado Boulder.

"Ved at vide, at klimaændringer spiller en rolle i at skabe disse regionale mønstre, vi kan være mere sikre på, at de samme mønstre kan blive hængende eller endda intensivere i fremtiden, hvis klimaændringerne fortsætter med uformindsket styrke, " sagde Fasullo. "Med havniveauet forventet at stige et par fod eller mere i dette århundrede i gennemsnit, oplysninger om forventede regionale forskelle kan være kritiske for kystsamfund, når de forbereder sig."

Forskningen blev finansieret af National Science Foundation, som er NCARs sponsor, NASA Sea Level Change Team, og det amerikanske energiministerium.

At finde signalet om klimaændringer

Til studiet, Fasullo og Nerem, begge medlemmer af NASA Sea Level Change Team, analyserede satellithøjdemålingen i havniveauet, som omfatter målinger af havoverfladehøjder, der strækker sig tilbage til 1993. De kortlagde den globale gennemsnitlige havniveaustigning samt hvordan bestemte regioner afveg fra gennemsnittet.

For eksempel, havene omkring Antarktis og den amerikanske vestkyst har haft en lavere havniveaustigning end gennemsnittet, mens den amerikanske østkyst og Sydøstasien, herunder Filippinerne og Indonesien, har oplevet det modsatte. I nogle dele af verden, den lokale havstigningshastighed har været så meget som det dobbelte af gennemsnittet.

Regionale forskelle i havniveaustigningen er påvirket af, hvor varme lagres i havet (da varmt vand udvider sig til at fylde mere end koldt vand), og hvordan denne varme transporteres rundt om kloden af ​​strømme og vind. Ujævn havniveaustigning er også påvirket af iskapper, som taber masse, når de smelter og forskyder gravitationskræfterne, der påvirker den regionale havoverfladehøjde.

Naturlige skift i havets cyklusser - inklusive Pacific Decadal Oscillation, et mønster af havoverfladetemperaturer, der ligner El Niño, men længerevarende - er derfor kendt for at påvirke havniveauet. Så forskerne var ikke overraskede over at opdage, at når havet stiger, det hæver sig ujævnt. Men det har været svært at sige, om disse naturlige cyklusser var den dominerende indflydelse på regionale forskelle.

For at undersøge klimaændringernes rolle, forskerne henvendte sig til to sæt klimamodelkørsler, kendt som "store ensembler":en skabt ved hjælp af den NCAR-baserede Community Earth System Model og en oprettet ved hjælp af Earth System Model hos National Oceanic and Atmospheric Administration. Disse store ensembler - mange modelsimuleringer af samme model, beskriver den samme tidsperiode - gør det muligt for forskere at adskille naturlig variabilitet fra virkningerne af klimaændringer. Med nok løb, disse påvirkninger kan isoleres, selv når de er relativt små sammenlignet med påvirkningerne fra naturlig variabilitet.

Klimamodellerne tyder på, at i regioner, der har oplevet mere eller mindre havniveaustigning end gennemsnittet, så meget som halvdelen af ​​denne variation kan tilskrives klimaændringer. Forskerne fandt også ud af, at påvirkningerne fra klimaændringer på regional havniveaustigning nogle gange efterligner påvirkningerne fra naturlige kredsløb.

"Det viser sig, at reaktionen på havniveaustigningen på klimaændringer i Stillehavet ligner det, der sker under en bestemt fase af Stillehavets Decadal Oscillation, " sagde Fasullo. "Dette forklarer, hvorfor det har været så svært at bestemme, hvor meget af mønsteret, der var naturligt eller ej, indtil nu."

Forbedring af prognoser

Forskningsresultaterne har betydning for lokale embedsmænd, som er interesseret i forbedrede prognoser for havniveaustigninger for de områder, de overvåger. I fortiden, Prognosefolk har måttet stole på den globale forandringshastighed – omkring 3 millimeter om året og accelererende – og viden om de ujævne regionale påvirkninger forbundet med fortsat afsmeltning af iskapperne, der dækker Grønland og Antarktis.

Resultaterne tilføjer muligheden for, at de regionale mønstre for havniveaustigninger knyttet til klimaændringer også kan inkluderes, fordi modellerne forudsiger, at de regionale mønstre, der er observeret i satellitmålingerne, vil fortsætte i fremtiden.

"Vi har nu et nyt værktøj - langtidsmålinger af satellithøjdemålere - som vi kan bruge til at hjælpe interessenter, der har brug for information om specifikke steder, " sagde Nerem, en stipendiat fra Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences ved University of Colorado Boulder og professor i rumfartsteknik.