Eksperymenty modelowania pokazują, że ciepłe i zimne plamy na Pacyfiku utrzymywały się niezależnie od zmieniającego się położenia kontynentów.
El Niño, czyli ogromna plama ciepłej wody oceanicznej w tropikalnym Pacyfiku, która może zmienić rozkład opadów na całym świecie, to nie tylko zjawisko współczesne.
Nowe badanie modelowe przeprowadzone przez parę badaczy z Duke University i ich współpracowników pokazuje, że oscylacje między El Niño a jego zimnym odpowiednikiem, La Niña, występowały co najmniej 250 milionów lat w przeszłości i często miały większą wielkość niż oscylacje, które obserwowaliśmy zobacz dzisiaj.
Jak wynika z badania opublikowanego niedawno w czasopiśmie „The Times”, w przeszłości te wahania temperatury były bardziej intensywne, a oscylacje występowały nawet wówczas, gdy kontynenty znajdowały się w innych miejscach niż obecnie. Postępowanie Narodowej Akademii Nauk.
Znaczenie badania El Niño
„W każdym eksperymencie widzimy aktywną oscylację południową El Niño i prawie w całości jest ona silniejsza niż obecnie, w pewnym stopniu silniejsza, w niektórych nieco silniejsza” – powiedział Shineng Hu, adiunkt dynamiki klimatu w Nicholas School of the Duke University na Duke University. Środowisko.
Klimatolodzy badają El Niño, gigantyczną plamę niezwykle ciepłej wody po obu stronach równika we wschodniej części Oceanu Spokojnego, ponieważ może on zmienić prąd strumieniowy, wysuszając północno-zachodnią część Stanów Zjednoczonych i zalewając południowy zachód niezwykłymi deszczami. Jego odpowiednik, chłodna plama La Niña, może popchnąć prąd strumieniowy na północ, wysuszając południowo-zachodnie Stany Zjednoczone, powodując jednocześnie suszę w Afryce Wschodniej i zwiększając intensywność pory monsunowej w Azji Południowej.
Naukowcy wykorzystali to samo narzędzie do modelowania klimatu, którego używa Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu (IPCC), aby spróbować przewidzieć zmiany klimatyczne w przyszłości, z tą różnicą, że przeprowadzili je wstecz, aby zobaczyć głęboką przeszłość.
Symulacja jest tak intensywna obliczeniowo, że badacze nie byli w stanie w sposób ciągły modelować każdego roku od 250 milionów lat temu. Zamiast tego wykonali „kawałki” obejmujące okres 10 milionów lat – było ich 26.
„Na eksperymenty modelowe miały wpływ różne warunki brzegowe, takie jak różne rozmieszczenie lądu i morza (z kontynentami w różnych miejscach), różne promieniowanie słoneczne i inny poziom CO2” – powiedział Hu. Każda symulacja trwała tysiące lat modelowych i zapewniała rzetelne wyniki, a jej ukończenie zajmowało miesiące.
„W przeszłości promieniowanie słoneczne docierające do Ziemi było o około 2% niższe niż obecnie, ale powodującego ocieplenie planety CO2 było znacznie więcej, przez co atmosfera i oceany były znacznie cieplejsze niż obecnie” – powiedział Hu. W okresie mezozoiku, 250 milionów lat temu, Ameryka Południowa była środkową częścią superkontynentu Pangea, a oscylacje występowały w Oceanie Pantalasowym na jego zachodzie.
Kluczowe czynniki siły El Niño
Badanie pokazuje, że historycznie rzecz biorąc, dwie najważniejsze zmienne określające wielkość oscylacji to struktura termiczna oceanu i „hałas atmosferyczny” wiatrów powierzchniowych oceanu.
Poprzednie badania koncentrowały się głównie na temperaturach oceanów, ale mniej uwagi poświęcano wiatrom powierzchniowym, które wydają się tak ważne w tym badaniu, powiedział Hu. „Więc częścią naszych badań jest to, że oprócz struktury termicznej oceanu musimy zwrócić uwagę również na hałas atmosferyczny i zrozumieć, jak będą się zmieniać te wiatry”.
Hu porównuje oscylację do wahadła. „Hałas atmosferyczny – wiatry – może działać jak przypadkowe kopnięcie tego wahadła” – powiedział Hu. „Odkryliśmy, że oba czynniki są ważne, jeśli chcemy zrozumieć, dlaczego El Niño było znacznie silniejsze niż to, co mamy obecnie”.
„Jeśli chcemy uzyskać bardziej wiarygodną prognozę przyszłości, musimy najpierw zrozumieć klimat w przeszłości” – powiedział Hu.
Odniesienie: „Niezmiennie aktywne El Niño – oscylacja południowa od Mezozoik”: Xiang Li, Shineng Hu, Yongyun Hu, Wenju Cai, Yishuai Jin, Zhengyao Lu, Jiaqi Guo, Jiawenjing Lan, Qifan Lin, Shuai Yuan, Jian Zhang, Qiang Wei, Yonggang Liu, Jun Yang i Ji Nie, 21 października 2024 r. , Postępowanie Narodowej Akademii Nauk.
DOI: 10.1073/pnas.2404758121
Prace te były wspierane przez Chińską Narodową Fundację Nauk Przyrodniczych (42488201) i Szwedzką Radę ds. Badań Naukowych Vetenskapsrådet (2022-03617). Symulacje przeprowadzono na platformie obliczeniowej o dużej wydajności Uniwersytetu w Pekinie.
