Skiftende havstrømme presser mere og mere varme ind i køligere vand på den sydlige halvkugle

Havene absorberer mere end 90 % af al ekstra varme, der er fanget af de emissioner, vi har produceret ved afbrænding af fossile brændstoffer. Denne varme er enorm. Det er, som om vi eksploderede en atombombe under vandet, hvert sekund af hver dag.

Havet opvarmes ikke med samme hastighed overalt. Vi ved, at varmen er koncentreret i de hurtige, smalle strømme, der strømmer langs østkysten af ​​verdens kontinenter og tragter varmt vand fra troperne ned mod polerne.

På den sydlige halvkugle opvarmes disse strømme - kendt som de vestlige grænsestrømme - hurtigere end det globale gennemsnit ved deres sydlige grænser, hvilket skaber havvarmende hotspots.

Indtil nu har vi ikke vidst præcis hvorfor. Disse vestlige grænsestrømme er særligt vigtige på den sydlige halvkugle, som er mere end 80 % hav sammenlignet med kun 60 % for den nordlige halvkugle.

Vores nye forskning har fundet en vital del af puslespillet:stærke østlige vinde på mellembreddegrader bevæger sig mod syd, driver de vestlige grænsestrømme længere mod syd og fører til hurtigere havopvarmning i disse områder.

Hvad er disse strømninger, og hvorfor betyder de noget?

Disse strømme af varmt vand er som hurtigtstrømmende floder i havene. De flyder hurtigt i et smalt bånd langs den vestlige side af verdens største havbassiner og passerer tæt befolkede kyststrækninger i Sydafrika, Australien og Brasilien, hvor der bor hundreder af millioner af mennesker.

Disse strømme spiller ofte en rolle i reguleringen af ​​det lokale klima. Tænk på den mest kendte af disse strømme, den nordlige halvkugles golfstrøm, som i årtusinder har sikret, at Europa er meget varmere, end det ellers ville få sin breddegrad.

På den sydlige halvkugle har vi tre store subtropiske vestlige grænsestrømme, Agulhas-strømmen i Det Indiske Ocean, den østaustralske strøm i Stillehavet og Brasilien-strømmen i Atlanterhavet.

I de seneste årtier er disse strømme blevet hotspots for havopvarmning, der fører større og større mængder varme mod syd. Siden 1993 har den østaustralske strøm bevæget sig sydpå med omkring 33 kilometer pr. årti, mens den brasilianske strøm bevæger sig sydpå med omkring 46 kilometer pr. årti. Strømmene sender varme og fugt ud i atmosfæren, mens de strømmer. I deres sydligste rækker fortrænger varmen, de bærer, det koldere hav og opvarmer det hurtigt. Disse områder af havet opvarmes to til tre gange hurtigere end det globale gennemsnit.

Da strømmene bærer mere varmeenergi, genererer de også flere havhvirvler - store roterende spiraler af vand, der spinder af fra hovedstrømmen. Hvis du har set nøje på, hvordan en hurtigt strømmende strøm flyder, vil du se små hvirvler dannes og opløses hele tiden.

Hvorfor betyder disse hvirvler noget? Fordi det er den måde, varmen faktisk ender i det kolde hav. Efterhånden som hvirvlerne bliver hurtigere og mere belastede med varme, fungerer de som banebrydere og transporterer varmen længere mod syd og til sidst ud i det dybe hav. Det er grunden til, at NASA snart vil opsende en ny satellit til at spore disse hvirvler, der er ansvarlige for op til halvdelen af ​​al varmeoverførsel til dybet.

Vores team har planlagt et forskningskrydstogt til september næste år ombord på RV Investigator, Australiens forskningsfartøj, for at udforske hvirvler under denne nye satellits vej. Dette vil kaste nyt lys over hvirvelprocesser i det opvarmende hav.

Hvordan passer vinden ind?

Vestlige grænsestrømme drives af store vinde, der blæser hen over havbassiner.

Du har måske hørt om passatvindene. Det er de vinde, handlende og søfolk har brugt i århundreder til at gå fra øst til vest, idet de drager fordel af vinden, der konstant blæser fra sydøst over troperne og subtroperne.

Længere mod syd er de stærkeste vinde de fremherskende vestlige, bedre kendt af sejlere som de brølende fyrrerne. Disse vestlige vinde bærer kolde fronter og regn og forvilder ofte mod nord for at dumpe regn over Australien.

Disse vestlige områder kan skifte spor over tid, skiftende nordpå og sydpå, afhængigt af et mønster kendt som den sydlige ringformede tilstand.

På nuværende tidspunkt er dette bælte af stærke vestenvinde styrket og bevæget sig mod syd i det, der er kendt som tilstandens positive fase. Siden 1940 har dette klimamønster i stigende grad begunstiget denne positive fase, som har en tendens til at bringe tørrere forhold til Australien.

Da vi analyserede ændringer i de tropiske passatvinde i løbet af de sidste tre årtier, fandt vi ud af, at de også havde flyttet polen 18 km pr. årti siden 1993.

Så hvad betyder det? Passatvinden er blevet skubbet længere mod syd, mens den sydlige årlige tilstand er stigende. Når de bevæger sig sydpå, driver de de vestlige grænsestrømme længere mod syd.

Selvom disse strømme fører stadig varmere vand sydpå fra troperne, er de faktisk ikke blevet stærkere. De er snarere blevet mindre stabile i deres sydlige regioner, efterhånden som de er blevet forlænget. Når strømmene skubbes sydpå, overfører de varmeenergi til det kolde hav gennem kaotiske hvirvler, der blander det varmere vand med det kolde. Disse hvirvler er ikke små – de er mellem 20 og 200 kilometer brede.

Hvad betyder det for mennesker og natur?

Vestlige grænsestrømme har længe spillet en nøglerolle i at stabilisere vores klima ved at føre varme sydpå og moderere kystklimaet. Efterhånden som disse strømme fordrejes og bliver mindre forudsigelige, vil de ændre, hvordan varme fordeles, hvordan gasser opløses i havvand, og hvordan næringsstoffer spredes over havene. Det vil til gengæld betyde store ændringer i lokale vejrmønstre og marine økosystemer.

Mere intense hvirvler vil sandsynligvis også opvarme vores kysthav ved at flytte varmt vand tættere på kysten.

For mange mennesker er disse strømme ude af syne, ude af sind. Sådan bliver de ikke. Efterhånden som disse vitale strømme ændrer sig, vil de ændre liv og levebrød for hundreder af millioner af mennesker, der bor langs kysten af ​​Sydafrika, Australien og Brasilien. + Udforsk yderligere

Forandringers vinde driver 'alarmerende' hastighed af havopvarmningen

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.