Ученые довольно хорошо понимают природный климат Эль-Ниньо, который включает потепление Тихого океана и может вызвать региональные наводнения и засуху во всем мире. Поскольку модель происходит примерно в течение пятилетнего цикла, исследователи могут использовать данные за разные годы, чтобы связать точки и определить тренды.
Но если бы существовали похожие климатические модели, которые происходили только каждые несколько десятилетий или каждые сто лет, как бы мы узнали о них? Это вопрос, о котором думал Крис Карнаускас из Океанографического института Вудс-Хоул и его коллеги, когда они начали свой последний исследовательский проект. «Мы основываем многие наши выводы о региональных аспектах изменения климата на инструментальных записях, которые мы получили всего за 150 лет», - сказал Карнаускас Oceanus . «Таким образом, мы могли бы просто царапать поверхность с точки зрения того, что происходит естественным образом в течение столетия».
Когда они применили компьютерные модели для оценки климатических моделей в Тихом океане на протяжении веков, а не лет или десятилетий, они обнаружили новую модель: каждые сто лет или около того, как показано на карте выше, температура воды в определенных районах за пределами западное побережье Северной Америки и чуть восточнее Индонезии увеличиваются, тогда как в других районах вблизи Южной Америки, Японии и Австралии уменьшаются. Затем паттерн триггеры, во время того, что они называют «отрицательной фазой» цикла, затем снова возвращаются к «положительной фазе» примерно через столетие. Их выводы о модели, которую они называют Тихоокеанским столетним колебанием, или PCO, были опубликованы на прошлой неделе в Журнале Климата .
Чтобы обнаружить эти долгосрочные тенденции, исследовательская группа должна была полагаться на компьютерное моделирование, потому что данные, которые ученые используют для установления краткосрочных моделей, таких как Эль-Ниньо, - точные показания температуры с кораблей и спутников - просто недоступны. за события, которые произошли 200 или 300 лет назад. Вместо этого они провели три различных климатических моделирования, которые учитывают данные, которые у нас есть - последние показания температуры воды и параметры физических процессов, таких как перенос энергии и влаги, включая землю, воду, лед и атмосферу.
Все три симуляции, которые они проводили, указывали на существование этого столетнего цикла. Исследователи также изучили влияние этого температурного режима на глобальную погоду и обнаружили ряд вероятных последствий. Во время «отрицательной фазы» PCO, бассейн с более теплой водой в восточной части Тихого океана у Южной Америки, кажется, вызывает потепление атмосферы, изменяя характер ветра через Тихий океан. Во время «положительной фазы» PCO подобный процесс, скорее всего, искажает характер осадков в тропиках:
Во время «положительной фазы» ВКП в некоторых районах тропиков могут наблюдаться значительные изменения количества осадков. Красный цвет означает увеличение количества осадков; синие шоу уменьшились. (Изображение через океанографическое учреждение Вудс Холл) Эти результаты могут показаться абстрактными, но эффекты Эль-Ниньо, которые мы наблюдали в реальном мире, совсем не похожи. Ученые отметили, что Эль-Ниньо, вероятно, способствовал более частым лесным пожарам в Азии, обрушению рыбного промысла в южной части Тихого океана и снижению производительности сельского хозяйства в Соединенных Штатах. PCO отличается от Эль-Ниньо, но глобальные погодные условия вполне могут оказать влияние и на эти области.
Прямо сейчас, выводы команды являются чисто теоретическими. Как и в теоретической физике, гипотеза основана на математических вычислениях, и необходимы конкретные доказательства, чтобы подтвердить, соответствует ли она тому, что мы видим в реальном мире.
К счастью, однако, данные о тенденциях температуры океана в этом масштабе времени действительно доступны. Коралловые скелеты и другие осадки, образованные океаническими организмами, включают химическую характеристику температуры воды во время их образования; Последовательные слои этих отложений могут указывать на изменение температуры во времени. Кроме того, в районах вокруг тропиков (которые должны демонстрировать наиболее выраженное воздействие PCO) расположены многочисленные коралловые рифы, состоящие из этих типов отложений.
Исследователи надеются, что их результаты будут мотивировать других ученых собирать образцы с этих рифов и анализировать их, чтобы увидеть, является ли PCO реальным явлением - и на каком этапе цикла мы можем оказаться в данный момент.
