Påverkan av havsytemperaturvariationer i det tropiska Stilla havet på det globala klimatet har länge erkänts. Till exempel, den episodiska uppvärmningen av det tropiska Stilla havet under El Niño-händelser orsakar smältning av havsis i långtgående delar av södra oceanen via dess effekt på den globala atmosfäriska cirkulationen. En ny studie, publicerades i veckan i tidningen Vetenskapliga framsteg av ett internationellt team, visar att den motsatta vägen också finns.

Med hjälp av en hierarki av simuleringar av klimatmodeller, författarna demonstrerar de fysiska vägar via vilka polära klimatvariationer kan påverka passatvindarna i tropikerna.

"Klimatsignaler kan spridas från polarområdena till tropikerna antingen via atmosfären eller havet, "förklarade Malte Stuecker, medförfattare och biträdande professor vid Institutionen för oceanografi och International Pacific Research Center vid University of Hawaii i Mānoa. "Våra klimatmodelsimuleringar var utformade för att undersöka den relativa rollen för dessa vägar och om deras betydelse skiljer sig åt för störningar som härrör från nordpolen eller sydpolen."

Författarna fann att i de mest komplexa modelsimuleringarna, som inkluderar realistiska representationer av havet, atmosfär, landa, och havsis, en avvikande nedkylning på vardera halvklotet leder till en förstärkning av de tropiska passatvindarna.

Huvudförfattaren Sarah Kang från Ulsan National Institute of Science and Technology i Sydkorea förklarade resonemanget bakom dessa experiment:"En av de största källorna till osäkerhet i den nuvarande generationen klimatmodeller är fördomar i representationen av moln över det kalla södra havet Vi ville undersöka vilken effekt för mycket reflektion av solstrålning från dessa moln till yttre rymden kan ha på det globala klimatet. stora utsläpp av aerosoler i slutet av 1900 -talet på grund av industriell verksamhet på norra halvklotet från Nordamerika, Europa, och Asien resulterade i en liten tillfällig minskning av den globala uppvärmningstakten som beror på ökande utsläpp av växthusgaser. "

Enligt författarnas resultat, båda dessa effekter kan potentiellt förklara varför Stillahavsvindarna var onormalt starka under de senaste decennierna.

"Om kommunikationen mellan polerna och tropikerna bara skulle ske via atmosfären, vi skulle se ett tydligt svar i tropikerna beroende på om en avvikande kylning uppstår från Arktis eller Antarktis, "Tillade Stuecker." Detta beror på att den intertropiska konvergenszonen - det största regnbandet på jorden - ligger norr om ekvatorn. Det blockerar effektivt en kommunikation från Arktis till ekvatorn via atmosfären. "

Kontrasterande experiment med och utan en realistisk havsrepresentation, författarna visar att ökad uppvärmning av kallt underjordiskt vatten i östra tropiska Stilla havet kan kommunicera den arktiska kylningen mot tropikerna och därigenom stärka passatvindarna.

En viktig konsekvens av resultaten är att minskad osäkerhet i simulerat extratropiskt klimat också kan leda till förbättrad simulering av klimatet i tropikerna. Modellhierarkin som utvecklats av författarna kan användas för att ytterligare utforska tvåvägsinteraktioner mellan tropikerna och polarregionerna både för framtida klimatprognoser och för att tolka rekonstruktioner av klimatstater i det geologiska förflutna.