I tropiska hav, en kombination av solljus och svaga vindar driver upp yttemperaturerna på eftermiddagen, ökande atmosfärisk turbulens, nya observationsdata som samlats in av en forskare från Oregon State University visar.

De nya rönen kan få viktiga konsekvenser för väderprognoser och klimatmodellering, sa Simon de Szoeke, en professor vid OSU:s College of Earth, Hav, and Atmospheric Sciences och huvudförfattaren till studien.

"Havet värms upp på eftermiddagen med bara en grad eller två, men det är en effekt som till stor del har ignorerats, ", sa de Szoeke. "Vi skulle vilja veta mer exakt hur ofta detta inträffar och vilken roll det kan spela i globala vädermönster."

Resultaten publicerades just i tidskriften Geofysiska forskningsbrev . Medförfattare är Tobias Marke och W. Alan Brewer från NOAA Chemical Sciences Laboratory i Boulder, Colorado.

Över land, eftermiddagens uppvärmning kan leda till atmosfärisk konvektion och turbulens och ger ofta åskväder. Över havet, eftermiddagens konvektion drar också vattenånga från havsytan för att fukta atmosfären och bilda moln. Uppvärmningen över havet är mer subtil och blir starkare när vinden är svag, sa de Szoeke.

De Szoekes studie av havsuppvärmningen började under en forskningsresa i Indiska oceanen för flera år sedan. Forskningsfartyget var utrustat med Doppler lidar, en fjärravkänningsteknik som liknar radar som använder en laserpuls för att mäta lufthastigheten. Det gjorde det möjligt för forskare att för första gången samla in mätningar av höjden och styrkan på turbulensen som genererades av eftermiddagens uppvärmning.

Tidigare observationer av turbulensen över havet hade endast gjorts av flygplan, sa de Szoeke.

"Med lidar, vi har förmågan att profilera turbulensen 24 timmar om dygnet, som gjorde det möjligt för oss att fånga hur dessa små temperaturförändringar leder till luftturbulens, ", sa han. "Ingen har gjort den här typen av mätning över havet tidigare."

Forskare samlade in data från lidar dygnet runt i cirka två månader. Vid en punkt, yttemperaturerna värmdes varje eftermiddag under fyra dagar i rad med lugna vindhastigheter, ger forskarna de rätta förutsättningarna att observera en profil av turbulensen som skapas vid denna typ av uppvärmning av havsytan.

Det krävdes en "perfekt storm" av förhållanden, inklusive dygnet-runt-provtagning av lidar och en lång utplacering av havet, för att fånga dessa oöverträffade observationer, sa de Szoeke.

Solljus värmer havsytan på eftermiddagen, yttemperaturen stiger med en grad Celsius eller mer. Denna uppvärmning sker under ungefär 5 % av dagarna i världens tropiska hav. Dessa hav representerar cirka 2% av jordens yta, ungefär motsvarande storleken på USA.

Den lugna vinden och värmande luftförhållanden förekommer i olika delar av havet som svar på väderförhållanden, inklusive monsuner och Madden-Julian Oscillation, eller MJO, evenemang, som är havsskaliga atmosfäriska störningar som förekommer regelbundet i tropikerna.

För att avgöra vilken roll dessa växlande temperaturer spelar i väderförhållandena i tropikerna, vädermodeller måste inkludera effekterna av ytuppvärmning, sa de Szoeke.

"Det finns många subtila effekter som människor försöker få rätt i klimatmodellering, "De Szoeke sa. "Denna forskning ger oss en mer exakt förståelse för vad som händer när vindarna är låga."