Vår planet värms upp på grund av antropogena utsläpp av växthusgaser, men uppvärmningen skiljer sig från region till region, och det kan också variera säsongsmässigt. Under de senaste fyra decennierna, forskare har observerat en ihållande austral sommarsvalning på den östra sidan av Antarktis. Denna förbryllande funktion har fått uppmärksamhet över hela världen, eftersom det inte är långt borta från en av de välkända hotspots för global uppvärmning – den antarktiska halvön.

En ny studie publicerad i tidskriften Vetenskapens framsteg av ett team av forskare från IBS Center for Climate Physics vid Pusan ​​National University i Sydkorea, Nanjing University of Information Science and Technology, NOAA Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, University Corporation for Atmospheric Research, Ewha Womans University, och National Taiwan University, avslöjar en ny mekanism som kan förklara det regionala lapptäcket för uppvärmning/kylning över Antarktis.

I hjärtat av mekanismen är kluster av nederbördshändelser i västra tropiska Stilla havet, som släpper ut enorma mängder värme till atmosfären genom kondensering av vattenånga. Varm luft stiger över de organiserade nederbördsklustren och sjunker längre bort. Denna tryckskillnad skapar vindar som ytterligare påverkas av effekten av jordens rotation. Samspelet mellan dessa faktorer genererar en storskalig atmosfärstryckvåg som färdas från väst till öst längs ekvatorn med en hastighet av cirka flera hundra kilometer per dag, och som drar med sig de initiala nederbördsklustren. Denna fortplantande atmosfäriska våg är känd som Madden-Julian Oscillation (MJO), uppkallad efter Roland Madden och Paul Julian, som upptäckte detta fenomen 1971. Det karakteristiska atmosfärstrycket, konvektion och vindavvikelser, som fluktuerar på tidsskalor på 20-70 dagar, kan sträcka sig in i extratropikerna, nå även Antarktis.

Det internationella forskarteamet kom fram till sina slutsatser genom att analysera observationsdatauppsättningar och specialdesignade superdatorklimatmodellsimuleringar. "Vår analys ger tydliga bevis för att tropiska vädersystem associerade med Madden-Julian-oscillationen kan direkt påverka yttemperaturerna över östra Antarktis, " säger Prof. Pang-Chi Hsu från Nanjing University of Information Science and Technology, som ledde studien.

Mer specifikt, när MJO:s nederbördskluster flyttar in i västra Stilla havet mot Salomonöarnas läge, motsvarande globala atmosfäriska våg tenderar att kyla östra Antarktis tre till elva dagar senare. I kontrast, när den MJO-relaterade nederbörden inträffar i Indiska oceanen, Östra Antarktis visar en uttalad uppvärmning.

"Under de senaste decennierna, MJO nederbörd och tryckförändringar inträffade företrädesvis över västra tropiska Stilla havet men minskade över Indiska oceanen. Denna situation har gynnat avkylning av östra Antarktis under australisk sommar, säger prof. June-Yi Lee från IBS Center for Climate Physics och Pusan ​​National University, och medledare för studien.

Forskargruppen uppskattade att upp till 20 % till 40 % av den observerade sommaravkylningstrenden i östra Antarktis från 1979 till 2014 kan tillskrivas de långsiktiga förändringarna i karaktären och den longitudinella kärnplatsen för MJO. Andra bidragande faktorer inkluderar ozonhålet och Interdecadal Pacific Oscillation - en långsamt varierande svagare följeslagare till El Niño-Southern Oscillationen. Den nya Vetenskapens framsteg studie visar att klimatförändringar även i avlägsna regioner som Antarktis, kan kopplas till processer som sker nästan 10, 000 km bort.