Skyer dannes over Det Indiske Ocean, når solen går ned. En ny undersøgelse har fundet, at i tropiske oceaner, en kombination af sollys og svag vind driver overfladetemperaturen op om eftermiddagen, stigende atmosfærisk turbulens. Kredit:Derek Coffman, NOAA.
I tropiske oceaner, en kombination af sollys og svag vind driver overfladetemperaturen op om eftermiddagen, stigende atmosfærisk turbulens, viser hidtil usete nye observationsdata indsamlet af en forsker fra Oregon State University.
De nye resultater kan have vigtige konsekvenser for vejrudsigter og klimamodellering, sagde Simon de Szoeke, en professor i OSU's College of Earth, Ocean, and Atmospheric Sciences og hovedforfatteren af undersøgelsen.
"Havet opvarmes om eftermiddagen med kun en grad eller to, men det er en effekt, der stort set er blevet ignoreret, " sagde de Szoeke. "Vi vil gerne vide mere præcist, hvor ofte dette sker, og hvilken rolle det kan spille i globale vejrmønstre."
Resultaterne er netop offentliggjort i tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve . Medforfattere er Tobias Marke og W. Alan Brewer fra NOAA Chemical Sciences Laboratory i Boulder, Colorado.
Over land, eftermiddagsopvarmning kan føre til atmosfærisk konvektion og turbulens og producerer ofte tordenvejr. Over havet, eftermiddagens konvektion trækker også vanddamp fra havoverfladen for at fugte atmosfæren og danne skyer. Opvarmningen over havet er mere subtil og bliver stærkere, når vinden er svag, sagde de Szoeke.
De Szoekes undersøgelse af havopvarmning begyndte under en forskningsrejse i Det Indiske Ocean for flere år siden. Forskningsfartøjet var udstyret med Doppler lidar, en fjernmålingsteknologi, der ligner radar, der bruger en laserpuls til at måle lufthastigheden. Det gjorde det muligt for forskere at indsamle målinger af højden og styrken af den turbulens, der blev genereret af eftermiddagens opvarmning for første gang.
Tidligere observationer af turbulensen over havet var kun foretaget af fly, sagde de Szoeke.
"Med lidar, vi har evnen til at profilere turbulensen 24 timer i døgnet, som gjorde det muligt for os at fange, hvordan disse små temperaturskift fører til luftturbulens, " sagde han. "Ingen har foretaget denne slags måling over havet før."
Forskere indsamlede data fra lidar døgnet rundt i omkring to måneder. På et tidspunkt, overfladetemperaturerne blev varmet hver eftermiddag i fire dage i træk med rolige vindhastigheder, giver forskere de rette betingelser for at observere en profil af den turbulens, der skabes i denne type havoverfladeopvarmning.
Det tog en "perfekt storm" af forhold, inklusive prøvetagning døgnet rundt med lidar og en lang havudbredelse, at fange disse hidtil usete observationer, sagde de Szoeke.
Sollys opvarmer havoverfladen om eftermiddagen, overfladetemperaturer stiger med en grad celsius eller mere. Denne opvarmning sker omkring 5 % af dagene i verdens tropiske oceaner. Disse oceaner repræsenterer omkring 2% af jordens overflade, omtrent hvad der svarer til USA's størrelse.
Den rolige vind og varme luftforhold forekommer i forskellige dele af havet som reaktion på vejrforhold, inklusive monsuner og Madden-Julian Oscillation, eller MJO, begivenheder, som er ocean-skala atmosfæriske forstyrrelser, der forekommer regelmæssigt i troperne.
For at bestemme, hvilken rolle disse skiftende temperaturer spiller i vejrforholdene i troperne, vejrmodeller skal inkludere virkningerne af overfladeopvarmning, sagde de Szoeke.
"Der er en masse subtile effekter, som folk forsøger at få rigtige i klimamodellering, " sagde de Szoeke. "Denne forskning giver os en mere præcis forståelse af, hvad der sker, når vinden er lav."