science >> Wetenschap >  >> Natuur

India's droogperiode van 50 jaar en daaropvolgende omkering - strijd tussen natuurlijke en antropogene variabiliteit

Schematische diagrammen die laten zien hoe externe forcering en interne variabiliteit de recente afname en herstel van ISM-regenval beïnvloeden, respectievelijk. Krediet:IAP

Een miljard mensen zijn afhankelijk van regenval van de Indiase zomermoesson (ISM). De variabiliteit ervan kan zowel lokaal als mondiaal gevolgen hebben. Het begrijpen van de variabiliteit is essentieel om een ​​effectieve aanpassingsplanning voor toekomstige evenementen te maken.

De variabiliteit manifesteerde zich in een afname van de moessonregens boven Noord-centraal India vanaf de jaren vijftig, die vijf decennia aanhield voordat er vanaf 1999 een ommekeer kwam. Het achterhalen van de belangrijkste redenen voor de achteruitgang en het herstel heeft wetenschappers sindsdien gekweld.

Dr. Huang Xin en Prof. Zhou Tianjun van het Institute of Atmospheric Physics (IAP) van de Chinese Academie van Wetenschappen hebben het probleem nader onderzocht met behulp van gegevens van het Britse Met Office en het Duitse Max Planck Institute. Hun bevindingen, gepubliceerd in Tijdschrift voor Klimaat , hebben de verschillende trends in de pre- en post-2000 ISM-regenval onderzocht.

"We ontdekten dat noch de vijf decennia durende daling vóór 2000, noch de daaropvolgende toename uitsluitend kan worden verklaard als een reactie op externe klimaatforcering, "zei Huang. "In plaats daarvan, we hebben de cruciale rol van natuurlijke variabiliteit aangetoond."

Externe forcering omvat veranderingen in broeikasgassen, antropogene aerosolen, en landgebruik, enz. Natuurlijke variabiliteit verwijst naar variaties in de gemiddelde toestand als gevolg van interne processen binnen het klimaatsysteem. Ze worden vaak beschouwd als "signaal" en "ruis" in klimaatstudies, respectievelijk.

"Toename van de concentraties van broeikasgassen in de atmosfeer leidt over het algemeen tot meer regen in India. Tot het jaar 2000, echter, het bleek dat de natuurlijke variabiliteit dit effect had kunnen opheffen, resulterend in de algehele daling, " zei Huang. "Naast antropogene klimaatverandering, veranderingen in regenval in de afgelopen decennia worden ook beïnvloed door natuurlijke schommelingen van de oppervlaktetemperatuur van de zee boven het Pacifische bekken."

De prominente natuurlijke variabiliteit in de oppervlaktetemperatuur van de Stille Oceaan op decadale-multidecadale tijdschalen wordt gewoonlijk beschreven als de Interdecadal Pacific Oscillation (IPO).

Positieve IPO-fasen worden gekenmerkt door een warmer dan normaal zeeoppervlak in de tropische Centraal-Oostelijke Stille Oceaan en koeler dan normale omstandigheden buiten de tropen met een tegengesteld patroon tijdens negatieve IPO-fasen.

De wetenschappers ontdekten dat de verschillende fasen van de IPO subtiel speelden, maar cruciale aanvullende rollen in de recente interdecadale variaties van de ISM-regenval. Fluctuaties in de IPO veroorzaakten abnormale thermische contrasten tussen het noorden en het zuiden en veranderingen in stijging en daling in de hele regio. Deze, beurtelings, resulteerde in veranderingen in de horizontale advectie, uit het westen en oosten, van vocht naar India.

vóór 2000, de waargenomen negatief-naar-positieve IPO-faseovergang leek de extern geforceerde neerslagtrend te hebben verminderd. Na 2000, de cumulatieve impact van externe forcering en de positieve-naar-negatieve IPO-transitie heeft bijgedragen aan de waargenomen bevochtigingstrend. De gecombineerde invloeden van de externe forcering en IPO verklaarden de waargenomen neerslagveranderingen. "Dit suggereert, naast het geforceerde 'signaal, " dat we daadwerkelijk nuttige informatie kunnen halen uit het schijnbare, natuurlijk geluid, ' zei Huang.

De studie ondersteunt, en samenbrengt, Voor de eerste keer, veel van de verschillende verklaringen die in eerdere studies zijn voorgesteld.