Marine hedebølger bliver mere intense, hyppigere

Når den er tyk, havets overfladelag fungerer som en buffer til ekstrem marin opvarmning - men en ny undersøgelse fra University of Colorado Boulder viser, at dette "blandede lag" bliver mere lavvandet hvert år. Jo tyndere den bliver, jo nemmere er det at varme. Det nye arbejde kunne forklare de seneste ekstreme marine hedebølger, og peger på en fremtid med hyppigere og mere ødelæggende havopvarmningsbegivenheder, efterhånden som de globale temperaturer fortsætter med at stige.

"Marine hedebølger vil være mere intense og forekomme oftere i fremtiden, " sagde Dillon Amaya, en CIRES-gæstestipendiat og hovedforfatter på undersøgelsen, der udgives i denne uge i Bulletin fra American Meteorological Society 's forklarer ekstreme hændelser. "Og vi forstår nu mekanikken bag hvorfor. Når det blandede lag er tyndt, det kræver mindre varme at opvarme havet mere."

Det blandede lag - vandet, hvor temperaturen forbliver ensartet - dækker de øverste 20-200 meter af havet. Dens tykkelse er ansvarlig for varmebegivenheder:jo tykkere den er, jo mere kan laget fungere som en buffer for at skærme vandet nedenunder mod indkommende varm luft. Men da denne rustning bliver tyndere, det blandede lag bliver mere modtageligt for hurtige temperatursvingninger.

"Tænk på det blandede lag som at koge en gryde med vand, " sagde Amaya. "Det tager ingen tid overhovedet, før en tomme vand kommer i kog, men meget længere for en gryde fyldt til randen at varme igennem."

Amaya og hans team brugte en kombination af havobservationer og modeller til at estimere dybden af ​​det blandede lag tilbage til 1980, og også projektere ud i fremtiden. De fastslog, at i løbet af de sidste 40 år, laget er blevet tyndere med næsten 3 meter (9 fod) i nogle regioner i det nordlige Stillehav. Og inden 2100, det blandede lag vil være 4 meter (12 fod) tyndere - 30 procent mindre, end det er i dag. Dette tynde blandede lag kombineret med varmere globale temperaturer vil sætte scenen for drastiske udsving i havtemperaturerne, fører til meget hyppigere og ekstreme opvarmningshændelser, siger forskerne.

Og det sker allerede. Tag hedebølgen i 2019 i det nordøstlige Stillehav. Svækkede vinde og højere lufttemperaturer kom sammen til at varme Stillehavets farvande med omkring 3 grader C (5,5 F). Et udtynding blandet lag bidrog højst sandsynligt til denne bølge af varmt vand, fandt forfatterne. Og det bliver værre.

"Hvis du tager de samme vind- og havforhold, som fandt sted i 2019, og du anvender dem på det estimerede blandede lag i 2100, du får en marin hedebølge, der er 6,5 grader C (12 F) varmere end hvad vi siger i 2019, " sagde Amaya. "En begivenhed som den ville fuldstændig ødelægge følsomme marine økosystemer langs den amerikanske vestkyst."

Amaya påpeger også, at da klimaet fortsætter med at varme, og det blandede lag fortsætter med at blive tyndere, forskere kan begynde at miste evnen til at forudsige havoverfladetemperaturer fra år til år. Uden evnen til nøjagtigt at forudsige havtemperaturer, fiskeri og andre kystnære operationer kan være i fare.

Andre undersøgelser tyder også på, at marine hedebølger vil blive mere almindelige i fremtiden, men ikke mange har udforsket årsagen:havets dynamik og fysik. "For at simulere disse hændelser i modeller og hjælpe med at forudsige dem, vi må forstå fysikken i, hvorfor det sker, " sagde Amaya.