Kontinenternas temperaturtrend kan uppskattas genom att mäta uppvärmningen av närliggande hav, avslöjar ett enkelt beteende hos klimatsystemet.

Forskare från Imperial College London och MIT har upptäckt en koppling mellan land- och havstemperaturer som gör att de kan uppskatta uppvärmningen av marken på kontinenten. Detta ökar forskarnas förståelse för hur klimatförändringar påverkar land- och havsregioner olika.

Att förutsäga förändringar i temperatur och luftfuktighet över landmassor är svårt, eftersom det finns många olika lokala faktorer som påverkar dem och storskaliga uppskattningar förlitar sig på begränsade lokala väderstationer. Över havet, dock, Yttemperaturen kan lättare mätas med satelliter och luftfuktigheten styrs närmare av temperaturen.

Den nya modellen, publiceras idag i tidningen Förfaranden från National Academy of Sciences , använder ett enkelt förhållande mellan luftfuktighet och temperatur över hav och land, och hur energi och vattenånga överförs mellan dem.

Huvudförfattare Dr Michael Byrne, från Institutionen för fysik vid Imperial, sade:"Värme och luftfuktighet är viktiga faktorer när man beaktar effekterna av klimatförändringar. Till exempel, värmestress kan skada hela ekosystem.

"Tillsammans med data från satelliter och väderstationer, Denna modell kan hjälpa till att förklara hur landtemperaturen och luftfuktigheten har förändrats under de senaste 38 åren för stora delar av världen. "

Byter energi

Atmosfären direkt ovanför både land och hav har samma förändring i energimängd som klimatet värmer. Denna energi delas mellan temperaturen och den specifika luftfuktigheten (mängden vatten som hålls i luften). Över havet, luften är fuktig, vilket betyder att mer av denna energi representeras av atmosfärens luftfuktighet.

Över land, mindre vatten kommer in i atmosfären, så luftfuktigheten är mindre. För att energiförändringen i atmosfären över land ska matcha den över havet, landet måste lägga mer energi på temperaturökningar. Därför, landet värms snabbare än havet, men på ett sätt som är proportionellt mot ökningen av luftfuktigheten över havet.

För att uppskatta uppvärmningen över land med denna princip, laget var också tvungen att ta hänsyn till utbytet av energi när fukt flyttar sig från havet till landet. Genom att jämföra deras modell med historiska data, de fann att de kunde förutsäga kontinentala temperaturer väl med hjälp av havstemperaturer.

Grundläggande relation

Dr Byrne sa:"Att modellera förändringar av landtemperaturen har varit en utmaning för forskare som försöker förstå klimatförändringar, eftersom det finns så många variabler, som vegetationstäcke eller topografi.

"Men det vi har avslöjat är ett grundläggande förhållande mellan hav och land, som inte förlitar sig på dessa faktorer i mindre skala som kan vara dåligt förstådda. "