CSIRO-forskning har funnit att global uppvärmning kommer att göra det svårare att förutsäga fleråriga globala klimatvariationer, en konsekvens av förändringar av långsiktiga klimatvariationsmönster i Stilla havet.

Resultaten, publicerad idag i Naturens klimatförändringar , belysa hur Pacific Decadal Oscillation (PDO) reagerade på ett förändrat klimat, med konsekvenser för bedömning av fleråriga risker för marina ekosystem, fiske och jordbruk.

PDO är ett dekadalspännande mönster av klimatvariabilitet i Stilla havet, verksamma i Stilla havet, och utövar ett betydande inflytande på det globala klimatet och marina förhållanden från USA och Japan till Australien och Nya Zeeland.

BOB har två faser, kallt och varmt.

Under en PDO kall fas, de tropiska Stilla havets temperaturer är lägre, och Australiens decadala nederbörd tenderar att vara över genomsnittet.

Under varma faser, motsatsen inträffar, med nederbörd under genomsnittet.

PDO modulerar också klimatvariationer som El Niño, som orsakar varma och torra förhållanden nordväst och öster om Australien och är förknippad med ökad risk för skogsbränder och torka.

"När vi är i en kall fas av Pacific Decadal Oscillation, El Niño är mer sannolikt att påverka australiensisk nederbörd och yttemperaturer, ", sa forskaren Dr. Wenju Cai från CSIROs Center for Southern Hemisphere Oceans Research (CSHOR).

"Med en mindre förutsägbar PDO, det kan vara svårare att förutsäga den sannolika effekten av El Niño."

Forskningen fann att PDO skulle bli mindre förutsägbar när planeten värms upp, eftersom uppvärmningsförhållandena resulterar i en avsevärt förkortad PDO-livslängd.

En oceanisk funktion som kallas övre havsstratifiering får de övre havslagen att värmas snabbare än djupare.

Stratifieringen intensifieras under uppvärmningen.

Rossby vinkar, en undervattensvågsfunktion, rör sig snabbare i mer skiktade vatten, vilket förkortar PDO-livslängden ytterligare och minskar tiden den har på sig att få styrka och intensitet.

Med hjälp av olika scenarier för utsläpp av växthusgaser, forskare fann att förutsägbarheten av PDO minskade kraftigt beroende på intensiteten av uppvärmningen.

Även om PDO -kalla faser är associerade med kallare tropiska Stillahavstemperaturer, kalla faser visar sig som varmare havstemperaturer i Tasmanhavet och utanför sydöstra Australien.

Förhöjda havstemperaturer kan stimulera hög produktion inom fiske, men kan påverka andra ekosystem negativt genom marina värmeböljor och korallblekning.

Resultaten utgör en utmaning för att förutsäga regionala klimat på fleråriga tidsskalor, samt klimatvariationer från år till år.

"I vårt nuvarande klimat, vi kan eventuellt förutsäga BOB ungefär åtta år framåt. Den ledtiden kommer sannolikt att minskas till tre år i slutet av 2000-talet, " sa Dr. Cai.

Möjligheten att korrekt prognostisera PDO hjälper beslutsfattare att förstå och planera för varma och kalla havsförhållanden.

Denna kunskap kan användas av fiskeri- och vattenbrukssektorerna för att hantera produktionsrisker förknippade med dessa förhållanden, och kan på samma sätt stödja strategiska beslut och beslut i investeringsskala av dessa sektorer, såväl som försäkringsgivare, särskilt vid bedömning av fleråriga risker.

Långsiktiga prognoser kan också hjälpa till att planera bevarandeåtgärder och skördenivåer som bygger de marina ekosystemens motståndskraft mot biologiska förändringar i samband med miljöförhållanden.

"Eftersom Pacific Decadal Oscillation kan sträcka sig över en tid - från en säsong, sex månader, eller upp till ett decennium eller ännu mer - förmågan att förutsäga förändringar i marina ekosystem på dessa tidsskalor kan hjälpa till att planera svar på förändringar i fiskdistribution eller överflöd, " sa Dr. Cai.

CSIRO utvecklar för närvarande skickliga prognosmodeller för att hjälpa beslutsfattare att hantera risker under ett värmande klimat.

"Fynden kommer att hjälpa oss att mildra de negativa effekterna av växthusuppvärmningen på PDO. Nästa steg blir att förbättra modellsystemen för att fullt ut inse den potentiella förutsägbarheten av PDO, " sa Dr. Cai.

"Många människor känner till den roll som El Niño-södra oscillationen spelar i klimatet men kan bli förvånade över att det finns större krafter i spel som PDO, som påverkar vår marina miljö, liksom klimat extremer. "

Center for Southern Hemisphere Oceans Research är ett femårigt samarbete på 20 miljoner dollar mellan CSIRO, Qingdao National Laboratory for Marine Science and Technology med University of Tasmania och University of New South Wales.