Atmosfæriske teleforbindelser opretholder varme klatter i det nordøstlige Stillehav

De seneste 10 år har set en række "varme klatter" i det nordøstlige Stillehav. Disse marine hedebølger gør udbredt skade på økosystemer og marine liv i området, men de mekanismer, hvorved de udvikler sig og opretholdes, er stadig usikre. Nu har en forskergruppe fundet ud af, at de er forårsaget af klima-"teleforbindelser" fra bølgetog, der stammer fra Middelhavet og den nordatlantiske region.

Den første varme plet opdaget i det nordøstlige Stillehav var "Blob"-begivenheden i 2013-2016, efterfulgt af endnu en varm klat i 2019-2020.

Blob strakte sig fra kystnære Alaska til Baja-regionen i Californien, med havoverfladetemperaturer så meget som 6°C over normalen. Vitale fiskebestande såsom sockeye laks og stillehavstorsk blev påvirket, og begivenheden så geografiske skift af en række arter, herunder fytoplankton, samt lukninger af vigtige fiskerier og massestrandinger af havpattedyr og havfugle. Men nogle arter steg i antal, såsom pyrosomer, bioluminescerende kolonier af millimeterstore individer og almindeligvis kaldet "havsylter", som blev tiltrukket af det varme vand.

Med global opvarmning forventes disse marine hedebølger at blive hyppigere, større i omfang og længere i varighed. Det grundlæggende problem er, at varmere vand rummer mindre kuldioxid og tilbyder færre næringsstoffer til de planter og dyr, der findes der.

2013 Blob blev affødt af en langvarig højderyg af højtryk, der dannede sig over Alaskabugten i efteråret samme år. Mens nogle detaljer er usikre, er det kendt, at disse højtrykssystemer fastholdt de varme klatter, mens de samtidig forårsagede unormale kolde temperaturer over Nordamerika i koldere årstider.

Tidligere undersøgelser har knyttet denne højtryksryg til teleforbindelser fra tropiske havoverfladetemperaturanomalier, men det har været uklart, om sådanne teleforbindelser fra det ekstratropiske område - mellembredderne - også kunne bidrage til højderyggen.

Gruppen, ledet af professor Jian Shi fra Ocean University of China og bestående af videnskabsmænd fra fire forskellige kontinenter, så på 13 varme klatter-begivenheder i det nordøstlige Stillehav, der toppede fra november til marts. Forskningen er publiceret i tidsskriftet Nature Communications .

Ved nøje at undersøge detaljer om de atmosfæriske mønstre, der udviklede sig nær regionen i månederne før klatterne begyndte, fandt de ud af, at ni af de 13 varme klatter-begivenheder fandt sted under den positive fase af den nordatlantiske oscillation (NAO), et vejrmønster over Nordatlanten bestående af tryksvingninger mellem et område nær Island og et nær Azorøerne ud for Portugals kyst.

De observerede også, at Rossby-bølger, også kaldet planetbølger, bidrog til de nordøstlige stillehavsklatter. Rossby-bølger er inertibølger forårsaget af en genopretningskraft, som er Coriolis-kraften. Sådanne bølger, observeret i væsker (både vand og planetariske atmosfærer), rejser øst til vest over planeten, og det tager ofte år, når de er langt fra ækvator.

Gennem en lang kæde af årsagssammenhænge viste det sig, at bølgetog fra Middelhavet og det nordlige Atlanterhav bidrager til de nordøstlige Stillehavsklatter.

Sådanne bølgetogsdynamik er en potentiel kilde til at forudsige den unormale højderyg og tilhørende varme klatter og de resulterende kolde årstidsklatter andre steder. Men gruppen advarer om, at denne mekanisme, som er fremtrædende i november, muligvis ikke gælder for andre vintermåneder, fordi baggrundsstaterne (uden for det nordøstlige Stillehav) spiller en afgørende rolle i genereringen og styringen af ​​Rossby-bølger og dermed påvirker etableringen af ​​teleforbindelse mønstre.

Fysisk udløses disse planetariske bølgetog af øget nedbør og latent varmeafgivelse over Middelhavet og er ledsaget af reduceret nedbør over Nordatlanten. Dette scenarie kan transportere bølgeenergi til det nordøstlige Stillehav, styret af den vestlige jetstrøm, og inducere den unormale trykryg der.

Ti af de 13 varme klatter, omkring 77 %, svarede til mere nedbør end normalt over Middelhavsområdet. Variationer i denne region kan spille en vigtig rolle i at opretholde Rossby-bølgetoget og dermed den unormale højderyg over det nordøstlige Stillehav.

For at bekræfte middelhavs- og nordatlantiske regioners drivkraft i at spændende bølgetogene og den unormale højderyg over det nordøstlige Stillehav, udførte holdet atmosfæriske modeleksperimenter ved hjælp af version 5.0 af Community Atmosphere Model; (CAM5).

Deres resultater viste, at når havoverfladetemperaturanomalier overlejres på klimatologien i det nordøstlige Atlanterhav, har de unormale højtryksrygge en stærk association.

Sådanne ekstratropiske teleforbindelser tilbyder potentiel forudsigelighed for varme klatter i det nordøstlige Stillehav og temperaturudsving over Nordamerika. Der er ikke meget, videnskabsmænd og politikere kan gøre ved førstnævnte, men at vide, hvad der kommer i regioner på land, kan hjælpe med at forberede sig på brændstofbehov, snerydning, hjælp til fattige og hjemløse, og endda om regionale beboere har brug for specielle dæk på deres vinterkøretøjer eller tilføjet isolering i huse.

Flere oplysninger: Jian Shi et al., varme klatter i det nordøstlige Stillehav opretholdt via ekstratropiske atmosfæriske teleforbindelser, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47032-x

Journaloplysninger: Nature Communications

© 2024 Science X Network