När den är tjock, havets ytskikt fungerar som en buffert för extrem marin uppvärmning - men en ny studie från University of Colorado Boulder visar att detta "blandade lager" blir grundare för varje år. Ju tunnare det blir, desto lättare är det att värma. Det nya arbetet kan förklara de senaste extrema marina värmeböljorna, och pekar på en framtid med mer frekventa och destruktiva havsuppvärmningsevenemang när de globala temperaturerna fortsätter att klättra.

"Marina värmeböljor kommer att bli mer intensiva och inträffa oftare i framtiden, "sa Dillon Amaya, en CIRES -besökskamrat och huvudförfattare på studien den här veckan i Bulletin från American Meteorological Society förklarar extrema händelser. "Och vi förstår nu mekaniken i varför. När det blandade lagret är tunt, det krävs mindre värme för att värma havet mer. "

Det blandade lagret-vattnet där temperaturen förblir konstant-täcker de översta 20-200 meterna av havet. Dess tjocklek är ansvarig för värmehändelser:ju tjockare den är, ju mer lagret kan fungera som en buffert för att skydda vattnet nedan från inkommande varm luft. Men när denna rustning tynnar, det blandade lagret blir mer mottagligt för snabba svängningar i temperaturen.

"Tänk på det blandade lagret som att koka en gryta med vatten, "sa Amaya." Det kommer inte ta någon tid alls för en tum vatten att koka upp, men mycket längre för en gryta fylld till brädden för att värma igenom. "

Amaya och hans team använde en kombination av havsobservationer och modeller för att uppskatta djupet av det blandade lagret tillbaka till 1980, och också projicera ut i framtiden. De bestämde att under de senaste 40 åren har lagret har tunnats med nästan 3 meter (9 fot) i vissa regioner i norra Stilla havet. Och senast 2100, det blandade lagret blir 4 meter tunnare - 30 procent mindre än vad det är idag. Detta tunna blandade lager i kombination med varmare globala temperaturer kommer att ge scenen för drastiska svängningar i havstemperaturer, som leder till mycket mer frekventa och extrema uppvärmningshändelser, säger forskarna.

Och det händer redan. Ta värmeböljan 2019 i nordöstra Stilla havet. Försvagade vindar och högre lufttemperaturer samlades för att värma Stilla havets vatten med cirka 3 grader C (5,5 F). Ett tunnare blandat lager har sannolikt bidragit till denna våg av varmt vatten, författarna hittade. Och det kommer att bli värre.

"Om du tar samma vind- och havsförhållanden som inträffade 2019 och du applicerar dem på det beräknade blandade skiktet 2100, du får en marin värmebölja som är 6,5 grader C (12 F) varmare än vad vi säger under 2019, "sade Amaya." En sådan händelse skulle absolut förstöra känsliga marina ekosystem längs USA:s västkust. "

Amaya påpekar också att när klimatet fortsätter att värma och det blandade lagret fortsätter att tunna, forskare kan börja tappa förmågan att förutsäga havstemperaturer från år till år. Utan förmågan att exakt förutse havstemperaturer, fiske och andra kustoperationer kan vara i fara.

Andra studier tyder också på att marina värmeböljor kommer att bli vanligare i framtiden, men inte många har undersökt grundorsaken:havsdynamik och fysik. "För att simulera dessa händelser i modeller och hjälpa till att förutsäga dem, vi måste förstå fysiken för varför det händer, sa Amaya.