Pemanasan Arktik telah mengubah perilaku El Niño

Pemanasan Arktik telah mengubah perilaku El Niño
Pemanasan Arktik telah mengubah perilaku El Niño
Anonim

Para ilmuwan telah menjelaskan bagaimana percepatan pencairan es di Samudra Arktik mempengaruhi sirkulasi atmosfer di Samudra Pasifik, yang menyebabkan peningkatan frekuensi kejadian alam ekstrem, termasuk El Niño. Hasil penelitian tersebut dipublikasikan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences.

Pemanasan global merupakan salah satu faktor penting dalam perubahan iklim global, dan terjadi secara tidak merata. Misalnya, karena sistem umpan balik positif, suhu di Kutub Utara tumbuh jauh lebih cepat daripada di wilayah lain di planet ini. Peningkatan konsentrasi karbon dioksida menyebabkan peningkatan efek rumah kaca dan peningkatan suhu. Ini, pada gilirannya, mempercepat pencairan lapisan es di Samudra Arktik, dan sebagai hasilnya, albedo (reflektifitas) permukaan berubah. Sementara es putih memantulkan 50-80 persen radiasi matahari gelombang pendek, air terbuka menyerap 93 persen, memanas dengan sendirinya dan memanaskan lapisan bawah udara Arktik. Mencairnya lapisan salju memberikan efek serupa. "Intensifikasi Arktik" dari pemanasan global menyumbang sekitar seperempat dari total kenaikan suhu di planet ini pada periode 1979-2011.

Massa udara panas dari garis lintang khatulistiwa rendah naik ke troposfer atas dan menyebar ke kutub dingin, mewakili salah satu mekanisme dasar sirkulasi atmosfer global. Perbedaan tingkat pemanasan saat ini menyebabkan penurunan gradien suhu keseluruhan antara khatulistiwa dan kutub dan memperlambat aliran udara dari lintang rendah ke lintang tinggi. Penurunan laju aliran menyebabkan peningkatan tortuositas dari front kutub. Berliku-liku besar dan stabil muncul di atasnya, menembus jauh ke garis lintang sedang. Ahli iklim Charles F. Kennel dan Elena Yulaeva dari University of California di San Diego percaya bahwa proses ini terkait dengan musim dingin yang sangat dingin 2009-2010 di Amerika Utara, gelombang panas di Moskow, dan banjir di Pakistan pada musim panas 2010. tahun.

Mereka berpendapat bahwa "dekade peristiwa cuaca ekstrem" pada awal abad ke-21 menegaskan tren baru dalam siklus iklim sepuluh tahun, dan perubahan ini dimulai pada tahun-tahun terakhir abad terakhir dan tidak hanya menyangkut Kutub Utara dan iklim sedang yang berdekatan. zona, tetapi juga fenomena iklim di lintang rendah planet ini. Secara khusus, mekanisme angin pasat berubah - angin dari titik timur, terus bertiup dari daerah tropis menuju khatulistiwa, dan keteraturan manifestasi El Niño.

Sifat El Niño dikaitkan dengan fakta bahwa semacam kemiringan permukaan air terakumulasi di Samudra Pasifik - arus angin perdagangan mendorong lapisan permukaan ke pantai barat. Ketinggian air di lepas pantai Indonesia bisa puluhan sentimeter lebih tinggi dari lautan bagian timur. Pada saat yang sama, ada perbedaan suhu: di barat, air menghangat dengan baik, di timur, arus Peru yang dingin memiliki pengaruh yang kuat. Selama El Niño, perairan tropis yang hangat dari barat menyebar ke wilayah yang luas, menyebabkan kenaikan suhu dan konsekuensi negatif skala besar bagi pantai tropis Amerika Selatan.

Studi baru ini didedikasikan untuk menemukan dan menjelaskan hubungan antara perubahan kondisi es di Samudra Arktik, kekuatan dan arah angin pasat, perilaku El Niño di daerah tropis, dan perubahan sirkulasi atmosfer di Samudra Pasifik Utara.

Ahli iklim menggunakan model iklim yang diperluas CMIP5 (5th Coupled Modeling Intercomparison Project), yang mencakup data tentang peningkatan intensitas angin pasat, peningkatan hilangnya es laut musiman, dan penurunan sementara dalam laju pertumbuhan suhu global pada dekade kedua. dari abad ke-21. Studi ini didasarkan pada data bulanan tentang keadaan atmosfer dan permukaan air dari National Center for Environmental Forecasting (NCEP) dan National Center for Atmospheric Research (NCAR), serta data harian dari European Center for Medium-Range. Prakiraan Cuaca (ECMWF). Untuk penelitian ini, penulis memilih dua interval waktu: 1980-1998 dan 1999-2015. Pada tahun 1997-1998, fenomena El Niño terbesar dalam sejarah dicatat secara instrumental, dan tahun 1998 diambil oleh penulis sebagai tahun transisi, ketika terjadi pergeseran kualitatif iklim bagian khatulistiwa Samudra Pasifik.

Sebagai hasil dari penelitian ini, dimungkinkan untuk menetapkan urutan berikut dari pengaruh amplifikasi Arktik pada iklim Samudra Pasifik:

  • Area perairan terbuka maksimum di Samudra Arktik diamati pada bulan September, di akhir musim pencairan es. Selama periode bulanan di awal musim gugur, konveksi udara vertikal berkembang di sini.
  • Sebuah episode konveksi vertikal skala besar menimbulkan gelombang planet dan gelombang frekuensi tinggi kereta di troposfer atas. Dari sektor Arktik yang berdekatan dengan Samudra Pasifik, paket gelombang menyebar ke selatan, dan penurunan gradien suhu antara khatulistiwa dan kutub berkontribusi terhadap hal ini. Pada bulan Desember, ia bertemu dengan zona konvergensi massa udara yang terletak di antara daerah tropis.
  • Akibat interaksi tersebut, tercipta kondisi yang menguntungkan bagi munculnya El Niño. Pemicunya adalah pergantian sementara angin pasat di Samudera Pasifik bagian tengah dan timur. Di bawah pengaruh gelombang dari Kutub Utara, arah angin berubah dari rumba timur ke barat, dan semacam dipol angin pasat terbentuk di wilayah khatulistiwa.
  • Dalam proses interaksi gelombang Arktik dan zona konvergensi, gelombang pantul muncul, yang bergulir kembali dan pada Februari mencapai zona tekanan rendah di utara Samudra Pasifik (depresi Aleutian). Daerah ini bertanggung jawab atas pembentukan iklim Samudra Pasifik Utara. Di sinilah angin topan dan arus jet berasal, yang sangat menentukan cuaca di Amerika Utara.
  • Situasi di depresi Aleutian berubah, aktivitas siklon melemah.

Langkah-langkah yang dijelaskan diulang secara berurutan setiap tahun, tetapi intensitas dan struktur spasialnya sangat bervariasi tergantung pada faktor-faktor seperti kekeruhan, kondisi badai, kandungan uap air di atmosfer, dll. Penulis juga menunjukkan batasan tertentu dalam penggunaan hasil penelitian.. Yang pertama terkait dengan fragmentasi kesimpulan menjadi periode yang lebih pendek dengan hilangnya akurasi statistik. Yang kedua digambarkan sebagai kebutuhan untuk menerima semua asumsi model. Keandalan hasil setiap langkah dalam konsep tergantung pada kualitas data di semua langkah lainnya. Tingkat akurasi pemodelan iklim yang tersedia saat ini menunjukkan hubungan langsung atau tidak langsung antara kondisi es di Kutub Utara dan sirkulasi atmosfer dan air permukaan Samudra Pasifik, yang menunjukkan peningkatan frekuensi El Niño. Mungkin hasil ini akan membantu untuk memahami tidak hanya perubahan iklim saat ini, tetapi juga menjelaskan perubahan iklim global setelah pencairan lapisan es belahan bumi utara pada akhir zaman es terakhir.

Direkomendasikan: