Troperne udvider sig, og klimaforandringerne er den primære synder

Jordens troper udvider poleward, og den ekspansion er drevet af menneskeskabte ændringer i havet, ifølge ny forskning.

Troperne omslutter jordens midte som en varm, vådt bælte. Denne del af kloden får mest direkte sollys hele året rundt og er præget af høje gennemsnitstemperaturer og kraftig nedbør. I modsætning til tropernes frodige indre, imidlertid, denne regions kanter er varme og udtørrede.

Forskere har i de sidste 15 år bemærket, at disse tørre bånd ekspanderer mod polerne til områder som Middelhavet, det sydlige Australien og det sydlige Californien. Interessant nok, disse tørre områder har udvidet sig mere på den sydlige halvkugle end på den nordlige halvkugle, og forskere har kæmpet for at finde præcist, hvad der driver tendensen.

En ny undersøgelse i AGU's, Journal of Geophysical Research:Atmosfærer hævder, at den manglende enighed om en nøjagtig mekanisme har været, delvis, fordi de fleste forskere har ledt det forkerte sted. Den nye undersøgelse viste, at tropisk ekspansion primært er drevet af havopvarmning forårsaget af klimaændringer snarere end direkte ændringer i atmosfæren. Der sker et større skift på den sydlige halvkugle, fordi den har mere havoverfladeareal, ifølge den nye undersøgelse.

Tropisk ekspansion kan have dybtgående økonomiske og sociale konsekvenser:Processen kan flytte stormstier og forårsage mere alvorlige skovbrande og tørke på steder som Californien og Australien, der allerede er vandstressede.

De nye resultater giver det klareste bevis endnu på, at tropisk ekspansion faktisk primært er drevet af klimaændringer, ifølge undersøgelsens forfattere. Mens naturlige langsigtede klimaudsving bidrager til de observerede tendenser, Disse variationer kan ikke alene forklare, i hvilket omfang ekspansion allerede er sket.

Det betyder, Forfatterne hævder, at klimaændringer allerede kan have bidraget væsentligt til tropisk ekspansion, især på den havdominerede sydlige halvkugle.

"Vi demonstrerer, at den forstærkede subtropiske havopvarmning er uafhængig af de naturlige klimasvingninger, " sagde Hu Yang, en klimaforsker ved Alfred Wegner Instituttet i Bremerhaven, Tyskland og hovedforfatter af den nye undersøgelse. "Dette er et resultat af global opvarmning."

Et foruroligende fænomen

Et papir fra 2006 offentliggjort i tidsskriftet Science annoncerede en bekymrende konstatering:i nogle dele af verden, troperne udvidede sig. Forskere har forsøgt at finde ud af den skyldige lige siden det papir blev offentliggjort. Forskere vurderer ud fra satellitobservationer, at denne udvidelse sker med en hastighed på 0,25 til 0,5 breddegrader pr. årti. Men uden at udpege en grundlæggende årsag, de kan ikke nøjagtigt modellere, hvor hurtigt ekspansionen vil ske i fremtiden, eller hvilke regioner den vil påvirke.

Nogle forskere har foreslået drivhusgasemissioner, ozonnedbrydning og aerosoler i atmosfæren driver udvidelsen. Men klimamodeller, der bruger disse variabler til at forklare udvidelsen, undervurderer konsekvent hastigheden af ​​skiftet og tager ikke højde for, hvorfor udvidelsen sker i nogle regioner, men ikke andre. Dette har fået nogle forskere til at teoretisere, at tropisk ekspansion simpelthen kan forklares med naturlige svingninger i Jordens klima. Men naturlig variation passer ikke helt til de mønstre, videnskabsmænd allerede har observeret.

Ocean mod atmosfære

Yang og kolleger begyndte at lægge mærke til den tropiske ekspansion i 2015, når man analyserer havstrømme, der fører varmt vand mod polerne. Dette fik dem til at tænke:hvad nu hvis tropisk ekspansion ikke var drevet af ændringer i atmosfæren, men ændringer i havet?

Fordi havet og atmosfæren er stærkt forbundne systemer, det er ofte svært at sige, hvem der driver den anden, sagde Yang. I den nye undersøgelse, Yang og hans kolleger analyserede vandtemperaturer i de store havgyres, store cirkulære havstrømme, der fører varmt vand mod polerne og koldt vand mod ækvator. De brugte satellitobservationer af havoverfladetemperaturen mellem 1982, året hvor observationer begyndte, og 2018, og sammenlignede disse observationer med data om de ekspanderende troper, der strækker sig tilbage til 1979.

De fandt overskydende varme opbygget i de subtropiske oceaner, siden den globale opvarmning begyndte i midten af ​​1800-tallet, har drevet tropiske kanter og havgyres mod polerne. Da forskerne sammenlignede bevægelse af havets gyres med tropisk ekspansion, de fandt, at de to fænomener matchede:tropisk ekspansion foregik på steder, hvor havets gyres bevægede sig mod polen.

"Jeg er faktisk virkelig imponeret over dette papir, " sagde Kristopher Karnauskas, lektor i Institut for Atmosfæriske og Oceaniske Videnskaber ved University of Colorado Boulder, som ikke var forbundet med det nye studie. "Der er virkelig ikke mange papirer derude, der virkelig undersøger havets rolle i det tropiske udvidelsesproblem."