Новое исследование, опубликованное на этой неделе в журнале Nature Climate Change, показывает, что недавнее усиление экваториальной тихоокеанской ветровой системы, известной как циркуляция Уокера, не связано с влиянием человека и может быть объяснено естественными процессами. Этот результат завершает давнюю дискуссию о причинах беспрецедентного атмосферного тренда, который способствовал трехкратному ускорению подъема уровня моря в западной тропической части Тихого океана, а также перерыву в глобальном потеплении.
Обусловленная разницей температур поверхности моря с востока на запад в экваториальной части Тихого океана, циркуляция Уокера является одной из ключевых особенностей глобальной атмосферной циркуляции. Для него характерно восходящее движение над западной частью Тихого океана и нисходящее движение в восточной экваториальной части Тихого океана. На поверхности пассаты дуют с востока на запад, вызывая подъем холодных вод вдоль экватора. С начала 1990-х годов примерно до 2013 года эта циркуляция резко усилилась, охлаждая восточную экваториальную часть Тихого океана и вызывая глобальные сдвиги ветров и осадков. Эти условия также способствовали засухе в Калифорнии, усугубляя мегазасуху и влияя на сельское хозяйство, водные ресурсы и лесные пожары. Учитывая эти широко распространенные воздействия на экосистемы и общество, недавние тенденции циркуляции Уокера стали предметом интенсивных исследований.
В отличие от наблюдаемого усиления, большинство компьютерных моделей климата имитирует постепенное ослабление циркуляции Уокера, вызванное увеличением концентрации парниковых газов. «Несоответствие между прогнозами климатических моделей и наблюдаемыми тенденциями привело к предположениям о достоверности климатических моделей нынешнего поколения и их представлении тропических климатических процессов», - сказал Эуи-Сок Чунг, исследователь из Центра физики климата Института фундаментальных исследований. Science, Южная Корея, и ведущий автор исследования.
Чтобы определить, обусловлены ли наблюдаемые изменения тропической атмосферной циркуляции естественными климатическими процессами или вызваны антропогенным изменением климата, ученые из Южной Кореи, США и Германии собрались вместе, чтобы провести одно из самых полных анализ больших данных последних атмосферных тенденций на сегодняшний день. «Используя спутниковые данные, улучшенные приземные наблюдения и большой набор имитационных моделей климата, наши результаты показывают, что естественная изменчивость, а не антропогенные эффекты, были ответственны за недавнее усиление циркуляции Уокера», - сказал профессор Аксель Тиммерманн, директор Центра. Центр физики климата IBS при Национальном университете Пусана и соавтор этого исследования.
В своем комплексном анализе исследователи обнаружили, что предполагаемое спутником усиление циркуляции Уокера значительно слабее, чем предполагалось другими наземными наблюдениями, использованными в предыдущих исследованиях. «Сопоставление наземных наблюдений с последними спутниковыми данными было ключевым элементом нашего исследования», - сказал соавтор доктор. Лей Ши из Национального центра экологической информации NOAA в США.
Проанализировав 61 различную компьютерную модель, имитирующую увеличение концентрации парниковых газов, авторы показали, что, хотя средняя реакция представляет собой ослабление циркуляции Уокера, между отдельными модельными экспериментами существуют существенные расхождения, в частности, при рассмотрении более краткосрочных тенденции. «Мы обнаружили, что некоторые модели даже согласуются с наблюдаемыми изменениями в тропической части Тихого океана, что резко контрастирует с другими компьютерными экспериментами, демонстрирующими более стойкое ослабление циркуляции Уокера в течение периода наблюдений», - сказал соавтор д-р Виджу Джон из ЕВМЕТСАТ. в Германии. Затем авторы смогли разобрать, что вызвало распространение в компьютерном моделировании..
Соавтор профессор Кьюнг-Джа Ха из Центра физики климата IBS и Национального университета Пусана объясняет: «Естественная изменчивость климата, связанная, например, с Эль-Ниньо-Южным колебанием или междекадным Тихоокеанским колебанием, может объяснить большую часть разнообразия в смоделированных трендах тропического климата."
Наблюдаемые тренды не так уж необычны. В моделировании климата мы всегда можем найти более короткие периоды в несколько десятилетий, которые демонстрируют тенденции, аналогичные тем, которые выводятся из спутниковых данных. Однако в большинстве случаев и при рассмотрении В ответ на глобальное потепление в масштабе века эти тенденции в конечном итоге меняют свой знак», - сказал соавтор профессор Брайан Соден из Школы морских и атмосферных наук им. Розенстила при Университете Майами, США.
В исследовании сделан вывод о том, что наблюдаемое усиление циркуляции Уокера примерно с 1990 по 2013 год и его влияние на уровень моря в западной части Тихого океана, охлаждение восточной части Тихого океана, засуху на юго-западе США были естественным явлением, которое не противоречат понятию прогнозируемого антропогенного изменения климата. Учитывая высокий уровень естественной десятилетней изменчивости в тропической части Тихого океана, потребуется как минимум еще два десятилетия, чтобы однозначно определить влияние человека на Тихоокеанскую циркуляцию Уокера.