一项新研究显示,平流层中风的变化会影响海洋和气候。犹他大学研究的研究表明,风的变化从北大西洋上的脆弱的“阿喀琉斯高跟鞋”的撞击中的15-30英里变化,改变了改变天气的巨大海上循环模式。这些发现已发表在《在线杂志》上大自然地球科学。
高级作家托马斯·赖希勒(Thomas Reichler)说:“我们发现平流层中发生的事情对海洋循环以及因此对于气候至关重要。”
已经意识到,平流层的变化(在地球上方6-30英里之间)会影响对流层中发生的事情,从地球的表面延伸至六英里或大约32,800英尺,在天气发生的地方。
还众所周知,海洋中的全球循环模式主要是由于水温和盐度的变化,影响了全球气候。
大学大气科学副教授托马斯·赖希勒(Thomas Reichler)说:“平流层影响对流层并不是什么新鲜事物。对流层影响海洋也不是什么。但是现在我们实际上证明了整个联系平流层,对流层和海洋。”
托马斯·赖希勒(Thomas Reichler)与犹他大学大气科学博士生Junsu Kim,大气科学家Elisa Manzini和海洋学家JürgenKröger,位于德国汉堡的Max Planck气象研究所。该研究由犹他大学资助。
该团队使用了4000年天气的天气观察数据超级计算机模拟,以揭示十年规模之间的令人惊讶的关联,称为极性涡流的平流层风模式的改变以及深海循环模式中的节奏差异。
有两个主要变化:
这些可能发生数年或错过了十年,因此在预测十年到十年中,将这个十年尺度的效果添加到气候建模中很重要气候变化托马斯·赖希勒(Thomas Reichler)说,这与全球变暖有所不同。
“如果我们作为人类修改平流层,那么通过我们在这项研究中证明的事件链可能会影响海洋循环。
“我们如何修改平流层是一个很好的例子臭氧洞还可以在平流层中增加二氧化碳的化石燃料燃烧。对平流层的这些变化可以改变海洋,对海洋的任何变化对全球气候都非常重要。”他解释说。
“北大西洋对于全球海洋循环尤为重要,因此对于全球气候尤其重要。在格陵兰以南的一个地区,这被称为倒塌的地区,水可以变得冷又咸),从而足够密集 - 因此水开始下沉。”
该地区是地球上海水最重要的地区。寒冷,咸水的下沉“驱动了三维海洋传送带循环。大西洋发生的事情也影响了其他海洋。”
“在对流层中发生下降的区域非常容易从对流层冷却或变暖。如果水接近足够沉重以至于下沉,那么即使是从大气中进行的少量加热或冷却也可能会进口到海洋,要么触发下降事件或延迟它们。”他说。
由于这种敏感性,托马斯·赖希勒(Thomas Reichler)将格陵兰南部的海洋命名为“北大西洋的阿喀琉斯高跟鞋”。
在冬季,平流层北极极地涡旋逆时针绕北极转弯,这意味着强大的80英里 /速度的风在北纬60度左右。它们比在对流层中以低于70 mph的速度行驶的喷气流风还强。但是每隔几年,平流层空气突然被突然变化,涡流变得越来越温暖和弱,甚至可以顺时针方向。
“这些是平流层循环的灾难性重排”,较弱或反向极性涡流持续了两个月。托马斯·赖希勒(Thomas Reichler)说:“极性涡流的崩溃会影响对流层的循环。
他的研究调查了平流层极性涡旋的变化是否会使海更暖或更冷以及海洋的影响如何。
科学家知道,风的变化影响了北大西洋振荡,低压为格陵兰岛和南部亚速尔群岛的高压。该模式可以逆转或波动。
随着压力模式的变化在格陵兰附近的海上流动区域上,该模式是否影响下降狭窄和全球海洋循环输送带仍有待证实。
计算机模拟揭示了极地涡流中相关交替的衰老,大气压在北大西洋上方的变化以及在波浪下一英里以上海洋循环的差异。观察结果与计算机模拟中揭示的模式一致。
在1980年代和2000年代,几次平流层突然变暖事件使极性涡流风较弱。在1990年代,极地涡流保持强大。
托马斯·赖希勒(Thomas Reichler)和他的团队利用各种研究的全球海洋观测来重建传送带海洋循环在同一30年内的表现。
托马斯·赖希勒(Thomas Reichler)说:“平流层循环的减弱和加强似乎与北大西洋海洋循环的变化相对应。”
为了减少对观察结果的不确定性,研究人员使用计算机模拟了4000年的大气和海洋循环。
他解释说:“计算机模型表明,当我们有一系列这些极性涡旋变化时,海洋循环易受平流层事件的影响。”
为了进一步备份发现,研究人员将18种气氛和海洋模型组合为一个巨大的模拟,并看到了类似的结果。
研究人员说,研究表明,“对海洋有重大的平流层影响”。
“经常出现的平流层涡旋事件在海面上产生了长期的扰动,从而渗透到更深的海洋中并触发其循环中的多年差异性。这导致了一个了不起的事实,即从平流层散发出整个大气层的信号。“
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话题:气候