Aerosoler tilføjer en ny rynke til klimaændringer i det tropiske Stillehav

En ny Yale-undersøgelse tyder på, at aerosoler i atmosfæren midlertidigt holder havtemperaturerne nede i det østlige ækvatoriale Stillehav.

Fundene, offentliggjort i tidsskriftet Natur klimaændringer , er en indikation af, at den overraskende beskedne opvarmning observeret i det tropiske Stillehav i de seneste årtier kan være kortvarig, med endnu mere dramatiske ændringer. Resultaterne kan også hjælpe klimaforskere med at komme med bedre forudsigelser for, hvordan den globale opvarmning vil påvirke vejrmønstrene, økosystemer, og stormpåvirkninger i hele Stillehavsranden.

"At forstå, hvordan troperne ændrer sig på grund af global opvarmning, er en vigtig opgave for forskerne at tackle, fordi denne region er en vigtig drivkraft for vejr- og klimabegivenheder rundt om i verden, " sagde førsteforfatter Ulla Heede, en kandidatstuderende ved Institut for Jord- og Planetvidenskab på Yale.

Studiets seniorforfatter er Yale klimaforsker Alexey Fedorov, professor i hav- og atmosfærevidenskab ved Det Kunst- og Naturvidenskabelige Fakultet. Fedorovs arbejde undersøger globale vejrsystemer og fænomener som den atlantiske meridionale væltende cirkulation, et af klodens største vandcirkulationssystemer, og El Niño-begivenheder.

I den nye undersøgelse, Heede og Fedorov fokuserer på det østlige ækvatoriale Stillehav, et område karakteriseret ved koldt vand, der stiger op til overfladen, drevet af overfladevinde kendt som passatvinde. Periodisk afslapning af disse vinde forårsager El Niño, den varme fase af El Niño Southern Oscillation, med usædvanligt varmt vand i Stillehavet.

Hvis det østlige Stillehav varmer hurtigere end de omkringliggende oceaner, det signalerer en afmatning af atmosfærisk tropisk cirkulation kendt som Walker -cirkulationen - hvilket manifesterer sig i en reduktion af både passatvindene og mængden af ​​koldt vand, der stiger fra havdybderne.

"En afmatning af den tropiske cirkulation ville betyde ændringer i El Niño-begivenhederne og det tropiske regnbælte, " sagde Fedorov. "Disse ændringer vil påvirke samfund på tværs af troperne og videre."

Men den afmatning er ikke sket endnu, trods talrige klimamodelfremskrivninger. Faktisk, regionen er blevet mindre opvarmet end de omkringliggende områder eller endda afkølet i de seneste årtier, mens den tropiske atmosfæriske cirkulation styrkedes. Dette giver anledning til spørgsmålet:Er dette kun naturlig klimavariation, eller er andre faktorer skylden?

Ifølge den nye Yale -undersøgelse, det var atmosfæriske aerosoler, små partikler, der udsendes af flere kilder, herunder menneskelige aktiviteter.

"Det vides, at aerosoler, der stammer fra luftforurening og forbrænding, har en kølende effekt på Jordens klima, og at aerosoler delvist har udlignet nogle opvarmningseffekter fra drivhusgasser siden førindustriel tid, " sagde Heede. "Vi viser i vores undersøgelse, at aerosoler sandsynligvis bidrager til forsinkelsen i den østlige ækvatorial opvarmning og afmatningen af ​​tropisk cirkulation, som ellers ville være sket."

Heede tilføjede, "Det er vigtigt at huske på, at denne forsinkelse er midlertidig. I fremtiden efterhånden som drivhusgasemissionerne stiger yderligere, de vil blive den dominerende faktor for tropisk stillehavsklima, sandsynligvis føre til øget opvarmning af det østlige Stillehav."

Det er sandsynligt, at forsinkelsen i den østlige ækvatorial opvarmning vil fortsætte i flere årtier, sagde forskerne.

Heede og Fedorov sagde, at der muligvis også er en termostatlignende mekanisme, der fungerer i det tropiske Stillehav, som bidrager til forsinkelsen i opvarmningen. Koldt vand stiger op i det østlige ækvatoriale Stillehav på grund af passatvindene. Med den globale opvarmning, det dybere hav opvarmes langsommere end overfladevandet, og dette bidrager til en forsinkelse i opvarmningen af ​​det østlige ækvatoriale Stillehav, mens temperaturen i det vestlige ækvatoriale Stillehav bliver ved med at stige. Disse to faktorer styrker passatvindene - da disse vinde er kritisk afhængige af øst-vesthavets temperaturkontrast - og opretholder opstrømningen af ​​relativt køligere vand, indtil det dybere hav opvarmes nok til at overvinde denne effekt.

Til studiet, forskerne arbejdede med datasæt fra Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6), en langsigtet, internationalt klimaforskningsprogram, ved hjælp af en samling af 40 forskellige klimamodeller. Forskerne gennemførte klimasimuleringer af historiske perioder fra fortiden og projekterede også fremtidige klimascenarier.