熱帶降雨群引起的南極東部夏季降溫趨勢
由于人為溫室氣體排放,我們的星球正在變暖,但變暖因地區(qū)而異,也可能因季節(jié)而異。在過去的四年里,科學家們觀察到南極洲東部持續(xù)的南方夏季降溫。這一令人費解的特征受到了全世界的關注,因為它距離著名的全球變暖熱點之一——南極半島不遠。
來自韓國釜山國立大學 IBS 氣候物理中心、南京信息科技大學、NOAA 地球物理流體動力學實驗室、梨花大學大氣研究公司的一組科學家在《科學進展》雜志上發(fā)表了一項新研究女子大學和國立大學發(fā)現(xiàn)了??一種新機制,可以解釋南極洲區(qū)域變暖/變冷的錯綜復雜。
該機制的核心是熱帶西太平洋的一系列降雨事件,它們通過水蒸氣凝結向大氣中釋放大量熱量。暖空氣上升到有組織的雨團上,然后下沉到更遠的地方。這個壓差產(chǎn)生的風進一步受到地球自轉的影響。這些因素的相互作用產(chǎn)生了一個大規(guī)模的大氣壓力波,它沿著赤道從西向東以每天幾百公里的速度傳播,并拖著最初的降雨群。這種傳播的大氣波被稱為馬登-朱利安振蕩 (MJO),以 Roland Madden 和 Paul Julian 的名字命名,他們于 1971 年發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。 特征性的大氣壓力、對流和風異常,在 20-70 天的時間尺度上波動,可以延伸到溫帶地區(qū),甚至到達南極洲。
國際研究團隊通過分析觀測數(shù)據(jù)集和專門設計的超級計算機氣候模型模擬得出了他們的結論。“我們的分析提供了明確的證據(jù),表明與馬登-朱利安濤動相關的熱帶天氣系統(tǒng)可以直接影響南極洲東部的地表溫度,”參與這項研究的南京信息科技大學的 Pang-Chi Hsu 教授說。
更具體地說,隨著 MJO 降雨集群向所羅門群島的位置移動到西太平洋,相應的全球大氣波往往會在 3 到 11 天后冷卻東南極洲。相比之下,當洋發(fā)生與 MJO 相關的降雨時,南極東部出現(xiàn)明顯的變暖。
“近幾十年來,MJO 降雨和壓力變化主要發(fā)生在熱帶西太平洋,但在洋上有所減少。這種情況有利于南極東部夏季降溫,”IBS 氣候中心的李俊義教授說物理學和釜山國立大學,以及該研究的共同負責人。
研究小組估計,在 1979 年至 2014 年觀測到的南極東部夏季降溫趨勢中,多達 20% 至 40% 可歸因于 MJO 特征和縱向核心位置的長期變化。其他促成因素包括臭氧空洞和年代際太平洋濤動——厄爾尼諾-南方濤動的一種緩慢變化的較弱伴奏。新的科學進展研究強調,即使在南極洲等偏遠地區(qū),氣候變化也可能與發(fā)生在近 10,000 公里外的過程有關。