Hvordan et usædvanligt varmt Indiske Ocean forårsagede oversvømmelser på Yangtze-floden

En ødelæggende oversvømmelse af Yangtze-floden i Kina i 2020 skulle ikke ske, ifølge de klimanormer, der opleves i Asien.

Sommeroversvømmelser i regionen følger ofte El Niño-begivenheder, klimafænomenet, der er forbundet med varmt vand i det østlige ækvatoriale Stillehav. Året 2020, selvom, var kun forudgået af en svag El Niño og dermed var oversvømmelsen i sommermonsunsæsonen i Asien uventet. Oversvømmelsen dræbte 141 mennesker, forårsagede en anslået skade på 11,8 milliarder dollar, og fordrev millioner af mennesker på toppen af ​​COVID-19, forværre folkesundhedskrisen.

På jagt efter en forklaring, klimamodellere ved Scripps Institution of Oceanography ved UC San Diego og kolleger, der undersøgte begivenheden, identificerede en ny synder:et særligt tykt lag varmt vand lige under overfladen af ​​Det Indiske Ocean, der satte klimaeffekter i gang, der strakte sig til Afrika og Australien.

"Resultaterne af vores undersøgelse overraskede os, " sagde Shang-Ping Xie, en professor i klimavidenskab ved Scripps Oceanography, hvis del af forskningen blev finansieret af National Science Foundation. "De viser, at Det Indiske Ocean, som er meget mindre end Stillehavet, kan generere variabilitet stort set alene og hjælpe med at forudsige ødelæggende klimabegivenheder over randlandene, der grænser op til Det Indiske Ocean."

Undersøgelsen kan muligvis give en ny måde at forudsige vejret, der påvirker de milliarder af mennesker, der bor på Det Indiske Oceans kyster og længere inde i landet. Forskningen viser vigtigheden af, hvordan alle havbassiner interagerer med hinanden, hvilket betyder, at prognosemagere ikke bør stole på data fra kun én region, sagde forfatterne.

Papiret vises i journalen Proceedings of the National Academy of Sciences 8. marts.

Begivenhederne beskrevet i avisen fandt sted i 2020, men begyndte i efteråret 2019 med et bestemt sæt omstændigheder i Det Indiske Ocean. Den vestlige side af bassinet, mod den østafrikanske kyst, var usædvanligt varmt. Det øverste lag af varmt overfladevand var 70 meter (250 fod) tykkere end normalt. Den østlige side, generelt omkring Indonesien, var usædvanligt koldt. To ekstremer som den opretter det, der kaldes en dipol i havtemperaturen. Vejrforskellen mellem de to stænger forstærker vinden i den måde, hvorpå vinden slår op overalt, hvor høj- og lavtryksvejrsystemer interagerer.

Dipolen i Det Indiske Ocean bidrog til katastrofer i de omkringliggende kontinenter, herunder bushbrande, der brændte 18 millioner acres i Australien i september 2019, og forhold, der gav anledning til en december 2019-plage af afgrødeædende græshopper i Østafrika. Særligheden satte også gang i en række storme og regnbånd i Østasien fra Kina til Japan. Tilsammen genererede stormvindene bølger under havoverfladen kaldet Rossby-bølger. Sådanne bølger kan løbe hen over hele havbassiner fra vest til øst. De bevæger sig generelt i et så langsomt tempo, at når de først er påvirket af vinden, den mærkelige temperaturforskel i Det Indiske Ocean skaber et aftryk på havbassinets dybe hukommelse, der kan vare i flere sæsoner.

Så det var i Det Indiske Ocean, at virkningerne af dipolen varede ved ind i 2020. I løbet af det sidste halvandet årti, Xies forskerhold havde identificeret eksistensen af ​​et bestemt tilbagevendende regionalt mønster, der inkluderer opvarmning af Det Indiske Ocean og distinkte atmosfæriske cirkulationsmønstre, der intensiverer monsunregn over Østasien. Deres arbejde fastslog, at dette regionale mønster kunne ophidses af El Niño via Rossby-bølger i Det Indiske Ocean.

Almindelige prognoser har traditionelt fokuseret på, hvad der sker i Stillehavet, når det besluttes, om vintersæsonen skal være El Niños, La Niñas, eller et sted midt imellem. Den mest almindeligt anvendte forudsigelse for El Niño eller La Niña år er placeringen af ​​en pool af varmt vand langs det ækvatoriale Stillehav, som har tendens til at bevæge sig på en pendul måde mellem bassinets vestlige og østlige grænser.

Xie og hans medforfattere valgte at se ud over Stillehavet for at se, hvad der skete, hvis de brugte havoverfladetemperaturtendenser i flere havbassiner til prognoser. De fandt ud af, at denne teknik ville have forudsagt oversvømmelsen. Modellen formåede også at samle op på, at det regionale mønster kunne udløses selv uden en stærk El Niño.

"Dette markerer en vigtig lejlighed i, at klimamodeller overgik de observationsbaserede forudsigelser, som operationelle agenturer stadig er afhængige af, " sagde Xie. "Dette er de samme computermodeller, videnskabsmænd bruger til at projicere fremtidige klimaændringer i lyset af stigende drivhusgasser i atmosfæren."