Går imod tendensen:Køling i det sydlige hav

Klima- og havforskere observerer en gennemgribende opvarmning af havet og landoverfladerne over hele kloden. Siden midten af ​​1800 -tallet har den gennemsnitlige globale temperatur registreret på landoverfladen er steget med omkring en grad celsius, og med 0,6 grader over havets overflade. Global opvarmning har været mest udtalt i alperne og i Arktis.

I perioden 1982 til 2011, imidlertid, en nedkølingstendens blev registreret i overfladevand i nogle dele af det sydlige hav omkring Antarktis kontinent, specifikt i området syd for 55 grader breddegrad. Denne afkøling var stærkest i Stillehavssektoren i det sydlige ocean, hvor havets overflade afkøles med omkring 0,1 ° C pr. årti, og den svageste i indianerne og dele af de atlantiske sektorer.

Klima- og havforskere har hidtil ikke været i stand til at give tilfredsstillende forklaringer på, hvorfor dele af det sydlige ocean har slået tendensen med global opvarmning op. Nu har en gruppe forskere ledet af ETH-professor Nicolas Gruber løst puslespillet ved hjælp af simuleringer med en højopløselig havmodel.

Simuleringer fremhæver havisens indflydelse

I et papir, der netop er offentliggjort i tidsskriftet AGU forskud , forskerne bruger en række simuleringer til at vise, at ændringer i havis er den mest sandsynlige årsag til afkøling af overfladevandene i det sydlige hav. Først da Alex Haumann, hovedforfatter og professor Grubers tidligere doktorand, og teamet inkorporerede de observerede ændringer i havis i modellen, hvis de var i stand til korrekt at replikere det observerede mønster af temperaturændringerne. Da de udelod denne effekt og kun tog hensyn til de andre potentielle faktorer - såsom en mere kraftig havcirkulation eller øgede ferskvandsstrømme fra smeltningen af ​​de antarktiske gletschere - blev mønsteret ikke simuleret nøjagtigt.

Deres overvejelse af havisens rolle i at forårsage afkøling af overfladen var baseret på den observation, at der i samme periode som afkøling fandt sted, dvs. fra 1982 til 2011, havis-udbredelsen steg støt i det sydlige hav omkring Antarktis, mens det i Arktis skrumpede betydeligt i samme periode.

Et par år siden, Haumann og Gruber og forskellige kolleger opdagede allerede årsagen til denne udvidelse af havis i det sydlige ocean. De bemærkede, at stærkere sydlige vinde i løbet af denne periode drev mere af den havis, der dannes langs kysten ud i det åbne hav, forstærkning af smeltningen der. Det resulterende stærkere transportbånd forbedrede transporten af ​​ferskvand fra nær kontinentet ud i det åbne hav. Dette skyldes, at når havis dannes fra havvand, saltet efterlades, derimod når havisen smelter om sommeren langt væk fra kysten, ferskvandet frigives til overfladen, reducere saltvandets saltindhold der.

Denne reduktion i overfladesalthed styrker havvandets lodrette lagdeling:det friskere, og i denne del af havet bliver der lettere vand i de øverste 100 m, mens det tættere saltere vand forbliver under. Generelt, saltere og koldere vand, jo større dens densitet og større dybde i havet.

Mindre varmeveksling mellem vandlagene

Den stærkere lagdeling reducerede varmeudvekslingen mellem de dybere lag og overfladevandet, får varmen til at forblive fanget i dybden. Ud over, luften over det sydlige hav om vinteren er generelt koldere end temperaturen på havvandet. Kombineret med reduktionen af ​​den lodrette varmeudveksling i havet, dette skabte i sidste ende den observerede situation, hvor overfladevandet afkølet og undergrunden varmet.

Saltholdighedens stærke rolle i kontrollen af ​​den lodrette lagdeling er en egenskab ved det sydlige ocean, da der faktisk er meget lille forskel i temperatur mellem havets overfladevand og undergrunden:kun et par tiendedele af en grad. Den stærke saltholdighedsdrevne lagdeling forklarer også, hvorfor overfladekøling ikke forårsagede dyb blanding.

Intet materiale til at fodre global opvarmning skeptikere

"Afkøling af det sydlige hav over tre årtier er virkelig usædvanlig, under hensyntagen til, at ellers alle andre dele af planeten, især landoverfladen, har varmet op, ”siger Nicolas Gruber.

Afkøling i kun et område af havet bør ikke tolkes som en reduktion af den langsigtede opvarmning af det globale klimasystem som helhed. Det er blot en omfordeling af varme i det sydlige hav fra overfladen til de dybere lag af havet. "Vi går ud fra, at de stærke vinde, der skubber havisen i det sydlige ocean mod nord, potentielt er en bivirkning af klimaændringer, "Gruber understreger." Klimaændringer er klart menneskeskabte og kan ikke bestrides, blot fordi et område af havet viser tegn på afkøling. "

Ud over, den nuværende undersøgelse gik kun op til 2011. "Vi har observeret en trendvending siden 2015. Havisen omkring Antarktis begynder nu at trække sig tilbage i en hurtig hastighed, "siger ETH -professoren." Og dette er meget i tråd med den overordnede tendens til fortsat global opvarmning. "