Fremtidig subtropisk opvarmning fremskynder tropiske klimaændringer

Som reaktion på fremtidig afbrænding af fossile brændstoffer, klimacomputermodeller simulerer en udtalt opvarmning i de tropiske oceaner. Denne opvarmning kan påvirke El Niño-fænomenet og ændre vejr- og nedbørsmønstre over hele kloden. På trods af at de er robust simuleret i computermodeller af klimasystemet, oprindelsen af ​​denne accelererede tropiske opvarmning er forblevet et mysterium. En ny undersøgelse offentliggjort i denne uge i tidsskriftet Natur klimaændringer konkluderer, at klimaændringer uden for troperne er hovedsynderen.

Jordens fremtidige opvarmning vil ikke være identisk alle steder. Atmosfæriske og oceaniske cirkulationsændringer, samt cloud-processer, vil afgøre, hvilke regioner der opvarmes hurtigere, og hvilke der vil opleve en forsinket opvarmning i forhold til det globale middel. Med fokus på de tropiske områder, et team af forskere fra IBS Center for Climate Physics (ICCP) ved Pusan ​​National University i Sydkorea, sammen med deres internationale samarbejdspartnere, har nu udviklet en ny metode, der adskiller bidragene fra lokale og fjerntliggende fysiske processer, der forårsager opvarmning i en given region.

Holdet fandt ud af, at den forventede fremtidige opvarmning i troperne (15oS-15oN) hovedsageligt stammer fra opvarmning, der forekommer i subtropiske områder (16oN-32oN og 16oS-32oS). "For at forstå dette overraskende fænomen, man skal forstå, hvordan forskellige områder interagerer med hinanden klimatisk, " siger Dr. Malte Stuecker fra ICCP og hovedforfatter af undersøgelsen.

I de subtropiske områder synker luften i den øvre atmosfære, skabe højt tryk ved overfladen (se figur). I en højde af omkring 10-15 km, denne synkende bevægelse suger tropisk luft ind. Den resulterende storstilede atmosfæriske cirkulation omtales som Hadley-cellen og dens overfladegren, kendt som passatvindscirkulation, transporterer relativt tør subtropisk luft tilbage til troperne. På grund af virkningerne af jordens rotation, passatvinde forårsager også opstrømning af koldt underjordisk vand i det tropiske Stillehav og Atlanterhavet.

"Som svar på stigende drivhusgasemissioner, fremtidig subtropisk opvarmning vil bremse den atmosfæriske Hadley-celle, " tilføjer Stuecker. Dette vil føre til en svækkelse af overfladepassatvinden, mindre opstrømning af koldt havvand, og en deraf følgende opvarmning af havoverfladen. Ud over, en svagere Hadley-celle betyder også, at mindre fugtig luft stiger op, og skydækningen er reduceret i de fleste af troperne, øge mængden af ​​sollys, der når overfladen. "Dette kan yderligere forværre den fremtidige opvarmning i troperne, siger Axel Timmermann, Direktør for ICCP og medforfatter af undersøgelsen.

For at nå frem til disse konklusioner, forfatterne brugte en computermodel af det globale klimasystem og kørte den for nutidens og fremtidens CO ₂ betingelser. Ved at pålægge den ekstra energi relateret til CO ₂ lave om, enten i troperne eller subtroperne, holdet fandt derefter, at menneske-induceret subtropisk opvarmning forårsager omkring 40% flere fremtidige tropiske overfladehavtemperaturændringer, end hvis den samme mængde ekstra energi ville komme ind i Jordens atmosfære direkte i troperne.

Undersøgelsen præsenterer et nyt paradigme til at forstå mønstrene for fremtidig global opvarmning og de opståede regionale forskelle. "Opvarmning i et område kan påvirke graden af ​​opvarmning et andet sted. Vi begynder at forstå, hvor stærkt forskellige områder er forbundet i klimasystemet." siger medforfatter prof. Fei-Fei Jin fra University of Hawai'i, OS..

Den nye Natur klimaændringer undersøgelse peger også på muligheden for, at en fremtidig reduktion af luftforurening i asiatiske lande kan føre til regional opvarmning i subtroperne, hvilket igen kan udløse en opvarmningskaskade, der måske endda kan påvirke troperne. Imidlertid, Der skal udføres mere forskning for at kvantificere indflydelsen af ​​luftkvalitetskontrol på klimaet.