En förödande översvämning av Yangtzefloden i Kina 2020 var inte tänkt att hända, enligt de klimatnormer som upplevs i Asien.

Sommaröversvämningar i regionen följer ofta El Niño-händelser, klimatfenomenet som är förknippat med varmt vatten i östra ekvatoriska Stilla havet. År 2020, fastän, föregicks endast av en svag El Niño och därmed var översvämningen under sommarmonsunsäsongen i Asien oväntad. Översvämningen dödade 141 människor, orsakade uppskattningsvis 11,8 miljarder dollar i skada, och fördrivna miljontals människor på toppen av covid-19, förvärrar folkhälsokrisen.

På jakt efter en förklaring, klimatmodellerare vid Scripps Institution of Oceanography vid UC San Diego och kollegor som undersökte händelsen identifierade en ny boven:ett särskilt tjockt lager varmt vatten strax under Indiska oceanens yta som satte igång klimateffekter som sträckte sig till Afrika och Australien.

"Resultaten av vår studie överraskade oss, sa Shang-Ping Xie, en professor i klimatvetenskap vid Scripps Oceanography vars del av forskningen finansierades av National Science Foundation. "De visar att Indiska oceanen, som är mycket mindre än Stilla havet, kan generera variabilitet till stor del på egen hand och hjälpa till att förutsäga förödande klimathändelser över randländerna som gränsar till Indiska oceanen."

Studien kan ge ett nytt sätt att förutsäga vädret som påverkar de miljarder människor som bor på Indiska oceanens kuster och längre in i landet. Forskningen visar vikten av hur alla havsbassänger interagerar med varandra, vilket innebär att prognosmakare inte bör förlita sig på data från bara en region, sa författarna.

Tidningen finns i journalen Proceedings of the National Academy of Sciences 8 mars.

Händelserna som beskrivs i tidningen ägde rum 2020 men började hösten 2019 med en speciell uppsättning omständigheter i Indiska oceanen. Den västra sidan av bassängen, mot den östafrikanska kusten, var ovanligt varmt. Det översta lagret av varmt ytvatten var 70 meter (250 fot) tjockare än normalt. Den östra sidan, i allmänhet runt Indonesien, var ovanligt kallt. Två ytterligheter som den skapar vad som kallas en dipol i havstemperaturen. Väderskillnaden mellan de två polerna förstärker vindarna i hur vindar slår upp var som helst där hög- och lågtrycksvädersystem samverkar.

Dipolen i Indiska oceanen bidrog till katastrofer i omgivande kontinenter, inklusive skogsbränder som brände 18 miljoner hektar i Australien i september 2019 och förhållanden som gav upphov till en plåga i december 2019 av gräsätande gräshoppor i Östafrika. Egendomen satte också igång en serie stormar och regnband i Östasien från Kina till Japan. Tillsammans genererade stormvindarna vågor under havsytan som kallas Rossby-vågor. Sådana vågor kan gå över hela havsbassängerna från väst till öst. De rör sig i allmänhet i så långsam takt att när de väl påverkas av vindarna, den udda temperaturskillnaden i Indiska oceanen skapar ett avtryck i havsbassängens djupa minne som kan pågå i flera årstider.

Så det var i Indiska oceanen som effekterna av dipolen dröjde sig kvar till 2020. Under det senaste och ett halvt decenniet, Xies forskargrupp hade identifierat förekomsten av ett visst återkommande regionalt mönster som inkluderar uppvärmning av Indiska oceanen och distinkta atmosfäriska cirkulationsmönster som intensifierar monsunregnen över Östasien. Deras arbete fastställde att detta regionala mönster kunde exciteras av El Niño via Rossby-vågor i Indiska oceanen.

Mainstream-prognoser har traditionellt fokuserat på vad som händer i Stilla havet när man beslutar om vintersäsongen ska vara El Niños, La Niñas, eller någonstans däremellan. Den vanligaste prediktorn för El Niño eller La Niña år är platsen för en pool med varmt vatten längs med Stilla havet, som tenderar att röra sig på ett pendelsätt mellan bassängens västra och östra gränser.

Xie och hans medförfattare valde att se bortom Stilla havet för att se vad som hände om de använde havstemperaturtrender i flera havsbassänger för prognoser. De fann att denna teknik skulle ha förutspått översvämningen. Modellen lyckades också fånga upp det faktum att det regionala mönstret kunde triggas även utan en stark El Niño.

"Detta markerar ett viktigt tillfälle eftersom klimatmodeller överträffade de observationsbaserade förutsägelser som operativa myndigheter fortfarande förlitar sig på, ", sa Xie. "Detta är samma datormodeller som forskare använder för att projicera framtida klimatförändringar inför ökande växthusgaser i atmosfären."