Bild av en dammplym som lämnar Kina och korsar den koreanska halvön och Japan. Forskare studerade damm som avsatts i forntida havssediment för att förstå hur vindmönster i detta område har förändrats tidigare. Deras resultat ger en bättre förståelse för hur vindarna kan förändras i framtiden. Kredit:SeaWiFS Project, NASA/Goddard Space Flight Center, och ORBIMAGE
De västliga vindarna – eller västliga vindarna – spelar en viktig roll för väder och klimat både lokalt och på global skala, genom att påverka nederbördsmönster, påverkar havscirkulationen och styr tropiska cykloner. Så, Att hitta ett sätt att bedöma hur de kommer att förändras när klimatet värms upp är avgörande.
Vanligtvis, västra länderna blåser från väst till öst över planetens mellersta breddgrader. Men forskare har märkt att under de senaste decennierna, dessa vindar förändras, migrerar mot polen. Forskning tyder på att detta beror på klimatförändringarna. Men, forskare har diskuterat huruvida västerländarnas polrörelser kommer att fortsätta som temperaturer och atmosfärisk koldioxid (CO) 2 ) öka ytterligare under framtida uppvärmningsscenarier. Det har varit svårt att lösa denna vetenskapliga fråga eftersom vår kunskap om västerländarna i tidigare varma klimat hittills har varit begränsad.
I en tidning publicerad 6 januari i Natur , klimatforskare från Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory beskriver en ny metod för att spåra västvindarnas uråldriga historia - en proxy för vad vi kan uppleva i en framtida uppvärmning värld. Huvudförfattaren, Lamont doktorand Jordan Abell och hans rådgivare, Gisela Winckler, utvecklat ett sätt att tillämpa paleoklimatologi – studiet av tidigare klimat – på frågan om västvindarnas beteende, och hittade bevis som tyder på att atmosfäriska cirkulationsmönster kommer att förändras med klimatuppvärmningen.
Sedimentkärnor som den som visas här, borras från havets botten, innehåller uppgifter om tidigare klimatförhållanden inom sina lager. Damm i kärnor som samlats upp av forskningsfartyget JOIDES Resolution och lagrats vid Texas A&M University hjälpte till att avslöja förändrade mönster i västvindarna. Kredit:Jordan Abell/Lamont-Doherty Earth Observatory
Fyndet representerar ett genombrott i vår förståelse av hur vindarna förändrades i det förflutna, och hur de kan fortsätta att förändras i framtiden.
Genom att använda damm i forntida, djuphavssediment som ett indirekt spår av vind, forskarna kunde rekonstruera vindmönster som inträffade för tre till fem miljoner år sedan. Att veta att vindar – i det här fallet de västliga områdena – transporterar damm från ökenområden till avlägsna platser, författarna undersökte kärnor från norra Stilla havet. Detta område ligger medvind från östra Asien, en av de största dammkällorna idag och en känd dammgenererande region under de senaste flera miljoner åren. Genom att mäta dammet i kärnor från två olika platser tusentals kilometer från varandra, forskarna kunde kartlägga förändringar i damm, och i sin tur västliga vindar.
"Vi kunde omedelbart se mönstren. Uppgifterna är så tydliga. Vårt arbete överensstämmer med moderna observationer, och föreslår att vindmönster kommer att förändras med klimatuppvärmningen, sa Abell.
Forskarna fann att under de varma delarna av Pliocen (3-5 miljoner år sedan), de västliga var belägna närmare polerna. Bilden till höger visar hur västra länderna rörde sig mot ekvatorn under kallare intervaller efteråt. Nya observationer tyder på att när planeten värms upp på grund av klimatförändringar, västerländarna flyttar återigen mot polen. Kredit:Abell et al., Naturen 2021
De fann att under de varma delarna av Pliocen (en period för tre till fem miljoner år sedan, när jorden var cirka två till fyra grader varmare än idag men hade ungefär samma koncentration av CO 2 i luften som vi gör nu), västerländarna, globalt, var belägna närmare polerna än under de kallare intervallen efteråt.
"Genom att använda pliocen som en analog för modern global uppvärmning, det verkar troligt att rörelsen av västerländarna mot polerna som observerades i den moderna eran kommer att fortsätta med ytterligare mänskligt inducerad uppvärmning, " förklarade Winckler.
Dessa vindars rörelse har enorma konsekvenser för stormsystem och nederbördsmönster. Och även om denna forskning inte indikerar exakt var det kommer att regna mer eller mindre, det bekräftar att vind- och nederbördsmönstren kommer att förändras med klimatuppvärmningen.
"I jordens historia, spåra vindrörelser och hur de har förändrats, det har varit svårfångat eftersom vi inte hade något spårämne för det, sade Winckler. Nu gör vi det.
