De senaste 10 åren har sett en serie "varma blobbar" i nordöstra Stilla havet. Dessa marina värmeböljor gör omfattande skador på ekosystem och marint liv i området, men de mekanismer genom vilka de utvecklas och upprätthålls är fortfarande osäkra. Nu har en forskargrupp funnit att de orsakas av klimat-"teleförbindelser" från vågtåg som har sitt ursprung i Medelhavet och Nordatlanten.
Den första varma fläcken som upptäcktes i nordöstra Stilla havet var "Blob"-händelsen 2013–2016, följt av ytterligare en varm blob 2019–2020.
Blob sträckte sig från kustnära Alaska till Baja-regionen i Kalifornien, med havstemperaturer så mycket som 6°C över det normala. Vitala fiskbestånd som sockeyelax och stillahavstorsk påverkades, och evenemanget såg geografiska förändringar av ett antal arter, inklusive växtplankton, samt stängningar av viktiga fiske och massstrandningar av marina däggdjur och sjöfåglar. Men vissa arter ökade i antal, till exempel pyrosomer, självlysande kolonier av millimeterstora individer och vanligtvis kallade "havsgurka", som lockades till det varma vattnet.
Med den globala uppvärmningen förväntas dessa marina värmeböljor bli vanligare, större i omfattning och längre i varaktighet. Det grundläggande problemet är att varmare vatten innehåller mindre koldioxid och erbjuder färre näringsämnen för de växter och djur som finns där.
Blobben 2013 skapades av en långvarig högtrycksrygg som bildades över Alaskabukten på hösten samma år. Även om vissa detaljer är osäkra, är det känt att dessa högtryckssystem bibehöll de varma klumparna, samtidigt som de orsakade onormala kalla temperaturer över Nordamerika under kallare årstider.
Tidigare studier har kopplat denna högtrycksrygg till teleförbindelser från tropiska havsyttemperaturavvikelser, men det har varit oklart om sådana teleförbindelser från den extratropiska regionen – mellanbreddgraderna – också kan bidra till åsen.
Gruppen, ledd av professor Jian Shi från Ocean University of China och bestående av forskare från fyra olika kontinenter, tittade på 13 varma blob-händelser i nordöstra Stilla havet som nådde sin topp från november till mars. Forskningen är publicerad i tidskriften Nature Communications .
Genom att noggrant undersöka detaljerna i de atmosfäriska mönstren som utvecklades nära regionen under månaderna innan klumparna började, fann de att nio av de 13 varma klumphändelserna inträffade under den positiva fasen av den nordatlantiska oscillationen (NAO), ett vädermönster över Nordatlanten som består av fluktuationer i trycket mellan ett område nära Island och ett nära Azorerna utanför Portugals kust.
De observerade också att Rossby-vågor, även kallade planetariska vågor, bidrog till de nordöstra Stillahavsklumparna. Rossbyvågor är tröghetsvågor som orsakas av en återställande kraft, som är Corioliskraften. Sådana vågor, som observeras i vätskor (både vatten och planetariska atmosfärer), vandrar öst till väst över planeten, och tar ofta år när de är långt från ekvatorn.
Genom en lång kedja av orsaksresonemang visade sig vågtåg från Medelhavet och norra Atlanten bidra till de nordöstra Stillahavsklumparna.
Sådan vågtågsdynamik är en potentiell källa för att förutsäga den anomala åsen och tillhörande varma blobbar, och de resulterande kalla årstidens blobbar någon annanstans. Men gruppen varnar för att denna mekanism, som är framträdande i november, kanske inte gäller andra vintermånader eftersom bakgrundsstaterna (utanför nordöstra Stilla havet) spelar en avgörande roll i genereringen och vägledningen av Rossby-vågor, och därmed påverkar etableringen av teleförbindelser mönster.
Fysiskt utlöses dessa planetariska vågtåg av ökad nederbörd och latent värmeutsläpp över Medelhavet och åtföljs av minskad nederbörd över Nordatlanten. Detta scenario kan transportera vågenergi till nordöstra Stilla havet, styrt av den västliga jetströmmen, och inducera den anomala tryckryggen där.
Tio av de 13 varma blob-händelserna, cirka 77 %, motsvarade mer nederbörd än normalt över Medelhavsområdet. Variationer i den regionen kan spela en viktig roll för att upprätthålla Rossby-vågtåget och därmed den anomala åsen över nordöstra Stilla havet.
För att bekräfta den drivande kraften i Medelhavs- och Nordatlantiska regionerna i att spännande vågtågen och den anomala åsen över nordöstra Stilla havet, genomförde teamet atmosfäriska modellexperiment med hjälp av version 5.0 av Community Atmosphere Model; (CAM5).
Deras resultat visade att när havsytans temperaturavvikelser överlagras på klimatologin i nordöstra Atlanten, har de anomala högtrycksryggarna en stark association.
Sådana extratropiska teleförbindelser erbjuder potentiell förutsägbarhet för varma blobbar i nordöstra Stilla havet och temperaturfluktuationer över Nordamerika. Det finns inte mycket forskare och beslutsfattare kan göra åt det förstnämnda, men att veta vad som kommer i regioner på land kan hjälpa till att förbereda sig för bränslebehov, snöröjning, hjälp för fattiga och hemlösa, och till och med om regionala invånare behöver speciella däck på sina vinterfordon eller tilläggsisolering i hus.
Mer information: Jian Shi et al, varma klumpar i nordöstra Stilla havet som upprätthålls via extratropiska atmosfäriska teleförbindelser, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-47032-x
Journalinformation: Nature Communications
© 2024 Science X Network
