science >> Wetenschap >  >> Natuur

Studie onthult de atmosferische voetafdruk van de onderbreking van de opwarming van de aarde

(a) Afwijkingen van de wereldgemiddelde temperatuur van 1950 tot 2015 en (b) lineaire trends van de wereldgemiddelde temperatuur voor het nabije oppervlak (d.w.z. de laagste atmosferische laag), en het verticale gemiddelde van het geheel (oppervlak tot 100hPa), lager (oppervlak tot 500hPa), en bovenste troposfeer (500hPa tot 100hPa). Rode (zwarte) balken zijn voor de opwarmperiode. Blauwe (witte) balken zijn voor de pauzeperiode. Krediet:Liu en Zhou

De toenemende snelheid van de wereldgemiddelde oppervlaktetemperatuur is van 1998 tot 2013 afgenomen. bekend als de onderbreking van de opwarming van de aarde, of pauzeren. Onderzoekers hebben veel moeite gedaan om de oorzaak te begrijpen. De voorgestelde mechanismen omvatten de interne variabiliteit van het gekoppelde oceaan-atmosfeersysteem, warmteopname en herverdeling van de oceaan, en vele anderen. Echter, wetenschappers willen ook de atmosferische voetafdruk van de recente opwarmingspauze begrijpen, aangezien de dynamische en fysieke processen onduidelijk blijven.

In een recent artikel gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , LIU Bo en ZHOU Tianjun van het Instituut voor Atmosferische Fysica, Chinese Wetenschapsacademie, hebben abnormale atmosferische kenmerken onderzocht tijdens de onderbreking van de opwarming van de aarde van 1998 tot 2013. Ze tonen bewijs dat de wereldgemiddelde troposferische temperatuur ook een hiaat of pauze onderging.

Om de fysieke processen te begrijpen die de opwarmingspauze domineren, ze ontleedden de totale temperatuurtrends in componenten als gevolg van processen die verband houden met oppervlakte-albedo, waterdamp, wolk, oppervlakte turbulente fluxen en atmosferische dynamica.

De resultaten toonden aan dat de onderbreking van de opwarmingstrend nabij de oppervlaktetemperatuur wordt gedomineerd door de afnemende latente warmteflux aan het oppervlak in vergelijking met de voorgaande opwarmingsperiode, terwijl de hiaat van de bovenste troposferische temperatuur wordt gedomineerd door de wolkengerelateerde processen. Verdere analyse gaf aan dat atmosferische dynamica gekoppeld is aan oppervlakte turbulente warmtefluxen boven de lagere troposfeer en gekoppeld aan wolkenprocessen boven de bovenste troposfeer.

Waarom de latente warmteflux aan het oppervlak, atmosferische dynamiek en wolkengerelateerde processen vertoonden zulke grote verschillen tussen 1983-1998 en 1998-2013, LIU, eerste auteur van het artikel, uitgelegd, "Ze worden gedomineerd door de Hadley Circulation- en Walker Circulation-veranderingen die verband houden met de faseovergang van Interdecadal Pacific Oscillation (IPO)."

Volgens LIU, de IPO is een robuuste, terugkerend patroon van afwijkingen in de temperatuur van het zeeoppervlak op een tijdschaal van tien jaar. Tijdens een positieve fase van IPO, de westelijke Stille Oceaan en de noordelijke Stille Oceaan op de middelste breedtegraad worden koeler en de tropische oostelijke oceaan warmt op, terwijl tijdens een negatieve fase, het tegenovergestelde patroon komt voor. De IPO is sinds 1998/1999 verschoven van de positieve fase naar de negatieve fase, en deze overgang heeft geleid tot de verzwakking van zowel Hadley Circulation als Walker Circulation, die diende als een knooppunt dat de drie bovengenoemde processen met elkaar verbond.

"Hoewel de warmtecapaciteit van de atmosfeer bijna te verwaarlozen is in vergelijking met de oceaan", zei ZHOU, corresponderende auteur van het artikel, "Het begrijpen van de atmosferische voetafdruk is essentieel om een ​​volledig beeld te krijgen van hoe interne klimaatvariabiliteit zoals IPO het wereldwijde klimaat van het oppervlak tot de troposfeer beïnvloedt. De nieuwe bevindingen bieden ook bruikbare observatiestatistieken voor het meten van klimaatmodelexperimenten die zijn ontworpen om de mechanisme van de opwarming van de aarde."