Ludzie mieszkający w USA przeżyli dziwną pogodę w ubiegłym roku. W zachodnich Stanach Zjednoczonych było wyjątkowo ciepło i sucho, podczas gdy na Wschodzie panowała bardzo zimna i śnieżna zima. Tymczasem naukowcy widzieli miejscowe gatunki morskie Pacyfiku zwykle nie są znalezione i olbrzymi skok głodnych, osieroconych młode lwy morskie na brzegach Kalifornii.

Wszystkie te zjawiska związane są z gigantyczną plamą niezwykle ciepłej wody u zachodniego wybrzeża na północno-wschodnim Oceanie Spokojnym, zwaną „kroplą”, pojęcie, które wymyśliłem, kiedy zaczęliśmy to zauważać jesienią 2013 r. I zimą 2014 r.

W tym artykule podsumowano mechanizmy odpowiedzialne za kroplę, wymieniono niektóre z jego bezpośrednich i pośrednich oddziaływań oraz omówiono możliwości, jakie daje to wydarzenie klimatyczne.

Lepsze zrozumienie kropelki jest ważne nie tylko w przewidywaniu pogody i jej wpływu Ekosystemy ale także dlatego, że może zapewnić wgląd w efekty, które moglibyśmy zobaczyć z cieplejszych wód oceanicznych w przyszłości.

Blob 101

Rozwój kropli niezwykle ciepłej wody można w dużej mierze przypisać niezwykłemu wzorcowi pogodowemu, który otworzył sklep w dużym regionie rozciągającym się od Oceanu Północnego Pacyfiku w Ameryce Północnej od października 2013 r. Do lutego 2014 r.

Ten wzór zawierał silny i długotrwały wzór pogodowy o ciśnieniu wyższym niż normalne - zwanym grzbietem - nad oceanem u wybrzeży północno-zachodniego Pacyfiku. Ten grzbiet wysokiego ciśnienia zmniejszył liczbę i intensywność burz podczas lądowania, prowadząc do zmniejszenia opadów na zachód od Podziału Kontynentalnego w porównaniu do norm sezonowych.

Grzbiet miał również ogromny wpływ na pogodę na wschodzie. W szczególności często działało w celu skierowania zimnego kanadyjskiego powietrza do środkowej i wschodniej części Stanów Zjednoczonych, szczególnie dotkliwie uderzając w region Wielkich Jezior. 

Utrzymujący się grzbiet wysokiego ciśnienia wpłynął na wzorce pogodowe. NOAANiezwykle suche warunki w zachodnich Stanach Zjednoczonych i mroźna pogoda na wschodzie zdecydowanie zwróciły uwagę społeczności klimatycznej. Ale to, co wydarzyło się w oceanie u północnego zachodu Pacyfiku, było samo w sobie ekstremalne.

Anomalie temperatury powierzchni morza - lub różnice od średnich temperatur - pod koniec zimy wzrosły o więcej niż 2 stopnie Celsjusza (3.6 Fahrenheita). To może nie wydawać się imponujące, ale dla regionu jest to właściwie bez precedensu w historii.

Co więcej, quasi-kołowy charakter płata anomalii ciepłej wody (i powód jego nazwy) również nie był wcześniej widziany. To zmotywowane badanie źródła (źródeł) całego dodatkowego ciepła.

W badanie opublikowane wcześniej w tym miesiącu, ja i moi koledzy dotknęliśmy upartego grzbietu wysokociśnieniowego wspomnianego powyżej, w szczególności związanych z nim słabych wiatrów. Rezultatem była niższa niż normalnie szybkość, z jaką ciepło jest przenoszone z oceanu do atmosfery, oraz wolniejszy ruch chłodniejszej wody do obszaru formowania kropli.

Innymi słowy, niezwykłe warunki atmosferyczne powodowały mniejsze chłodzenie niż typowe dla sezonu od jesieni 2013 r. Przez większą część następnej zimy, powodując wzór anomalii temperatury powierzchni morza. Możemy więc zasadniczo obwinić grzbiet o kroplę, ale co spowodowało grzbiet?

Znalezienie pochodzenia

Dwie niezależne linie dochodzenia, w tym: uczyć się w zeszłym roku prowadzony przez Richarda Seagera i jeden z marca pod przewodnictwem Dennisa Hartmanna wskazują, że niezwykłą cyrkulację atmosferyczną nad północnym Pacyfikiem i Ameryką Północną można przynajmniej częściowo przypisać wydarzeniom na dalekim zachodzie tropikalnego Pacyfiku.

Duża przestrzeń oceanu była tu od kilku lat cieplejsza niż zwykle i towarzyszyły jej silne skupiska burz. Wydaje się, że działanie to ma systematyczne działanie na cyrkulację atmosferyczną na dużą skalę, w sposób podobny do tego związanego z Oscylacja El Niño-Południowa (ENSO) zjawisko, wzór naturalnie występujących wahań temperatur na Oceanie Spokojnym. Ale w tym przypadku korzenie są dalej na zachód, w pobliżu Nowej Gwinei. 

Wcześniejsze prace sugerowały, że ta część tropikalnego Pacyfiku może mieć systematyczne skutki na wyższych szerokościach geograficznych, w tym na grzbiecie wysokiego ciśnienia wytwarzającego kroplę. Ale praca Seagera i innych oraz Hartmanna stanowi ważny postęp w naszym zrozumieniu tego powiązania.

Ogromna ilość dodatkowego ciepła związana jest z anomaliami temperatur oceanicznych, takimi jak pokazano na poniższym obrazku. Ale chociaż anomalie te są zwykle trwałe, nie są one statyczne.

Anomalie temperatury powierzchni morza lub różnice od średnich w stopniach Celsjusza w okresie luty-marzec 2014 r. NOAA, autor podał

Cyrkulacja oceaniczna - to znaczy prądy - i pogoda w ubiegłym roku, która sama w sobie była niezwykła, połączyły się, aby spowodować, że kropelka przekształci się w szeroki pas stosunkowo ciepłej wody wzdłuż całego zachodniego wybrzeża Ameryki Północnej ( patrz zdjęcie poniżej).

Kropla, jak widać w anomaliach temperatury powierzchniowej morza, w okresie luty-marzec 2015 r. NOAA, autor podał Jest to wzór, który miał miejsce wcześniej w związku z dziesięcioletnimi zmianami temperatury oceanów znanymi jako Oscylacja dekadowa Pacyfiku (PDO). Wcześniejsze wyrażenia ChNP miały znaczący i szeroko zakrojony wpływ na ekosystem morski, w tym na łososia i inne gatunki ryb; ostatnie wydarzenia cieszą się dużym zainteresowaniem ze strony oceanografów zajmujących się rybołówstwem wzdłuż zachodniego wybrzeża.

Możliwości uczenia się

Ekstremalne zdarzenie, takie jak kropla, stanowi szczególną okazję do ustalenia, w jaki sposób właściwości biochemiczne oceanu reagują na zmiany w środowisku fizycznym.

W następstwie tego pomysłu wnioski wyciągnięte z niniejszej sprawy mają implikacje z perspektywy zmiany klimatu.

Należy podkreślić, że rozwój i ewolucja kropelki jest przykładem naturalnie występującego, krótkotrwałego zaburzenia w atmosferze i klimacie oceanicznym na północnym Pacyfiku.

Niemniej oceany ocieplają się, a warunki podobne do tych z ostatnich kilku lat mogą stać się bardziej powszechne w przyszłych dziesięcioleciach, choć z różnych powodów.

Mamy nadzieję, że wykorzystamy to, co natura dostarczyła nam ostatnio. Badając jego skutki, takie jak zmiany w ekosystemach morskich lub przybrzeżnych lasach, możemy dowiedzieć się, jak wrażliwe lub odporne są te naturalne systemy na ocieplający się świat.

O autorze

Nicholas Bond jest Research Meteorologist w uniwersytet Waszyngtoński. Jego obecne projekty to US-GLOBEC NEP Faza IIIb-CGOA: Kontrola od dołu zmienności troficznej: Synteza obserwacji atmosferycznych, oceanicznych i ekosystemów (NOAA / NSF) Rola interakcji powietrze-morze w rozszerzeniu Kuroshio (NOAA) )

Ten artykuł został pierwotnie opublikowany w Konwersacje. Przeczytać oryginalny artykuł.