Augustus 2020 vestigde een nieuw record voor hoge zee-oppervlaktetemperaturen (SST's) in de noordwestelijke Stille Oceaan en rond de Japanse kusten. Een nieuwe studie onder leiding van onderzoekers van het National Institute for Environmental Studies (NIES) onthulde dat dit opwarmingsrecord niet zou kunnen plaatsvinden zonder door de mens veroorzaakte klimaatveranderingen.

Het noordwestelijke oppervlak van de Stille Oceaan wordt elk jaar rond augustus seizoensgebonden warm. Echter, het was ongekend hoog in augustus 2020, volgens het Japan Meteorological Agency en de National Oceanic and Atmospheric Administration. De extreem hoge SST's van meer dan 30°C, die duurde tot half september, kunnen tropische cyclonen zoals de tyfoon Haisheng hebben geïntensiveerd, ernstige schade toebrengen aan de Oost-Aziatische landen. Hoewel door de mens veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen, zoals koolstofdioxide, de noordwestelijke Stille Oceaan sinds het midden van de 20e eeuw geleidelijk heeft opgewarmd, het blijft nog onduidelijk hoeveel menselijke activiteiten in het verleden de kans op het voorkomen van dergelijke regionale recordwarme SST's kunnen vergroten.

"Het begrijpen van de expansie van tropisch warm water in de Indo-Pacifische en Atlantische Oceaan is essentieel voor het voorspellen van veranderingen in de kenmerken van tropische cyclonen en andere weersomstandigheden in de toekomst, " zei Hideo Shiogama, een co-auteur en het hoofd van de afdeling Klimaatrisicobeoordeling van het Centre for Global Environmental Research, NEE. "Een kwantitatieve evaluatie van wat de recente regionale extreme temperaturen drijft, is nodig om passende maatregelen te nemen om de uitstoot van broeikasgassen en de gevolgen van het broeikaseffect te verminderen."

De krant gepubliceerd in Geofysische onderzoeksbrieven illustreert de kwantitatieve impact van broeikasgassen die door menselijke activiteiten worden uitgestoten op de ongekend hoge SST's in de noordwestelijke Stille Oceaan in augustus 2020. Door analyse van meerdere observationele datasets van 1901 tot 2020 en een groot aantal experimentele outputs van de state-of-the-art numerieke klimaatmodellen, een klimaatonderzoeksgroep bij NIES schatte statistisch veranderingen in de waarschijnlijkheid van optreden van de noordwestelijke Stille Oceaan (120 ° E-180 ° en 20 ° N-35° N) boven de recordwarme SST in augustus 2020 van het verleden naar de toekomst. De wetenschappers onthulden dat de waarschijnlijkheid ervan in het huidige klimaat is toegenomen van eens in de 1000 jaar tot eens in de 15 jaar als gevolg van door de mens veroorzaakte klimaatveranderingen.

Door de mens veroorzaakte klimaatveranderingen detecteren

"De ensembles van numerieke klimaatmodellen zijn krachtige hulpmiddelen om kwantitatief onderscheid te maken tussen natuurlijke variabiliteit van het aardsysteem en klimaatveranderingen veroorzaakt door menselijke activiteiten, " zei de corresponderende hoofdauteur Michiya Hayashi, een onderzoeksmedewerker bij NIES. Het ensemble van 31 klimaatmodellen dat deelneemt aan de zesde fase van het Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6) bestaat uit een reeks historische experimenten en toekomstscenario-experimenten die worden afgedwongen door de uitstoot van broeikasgassen en aerosolen door menselijke activiteiten en natuurlijke vulkanische en zonnevariaties vanaf 1850 tot 2100. "We kunnen de historische en toekomstige experimenten vergelijken met een sub-ensemble van de CMIP6-klimaatmodellen die alleen worden gedwongen door de natuurlijke vulkanische en zonne-activiteiten om in te schatten in hoeverre door de mens veroorzaakte klimaatveranderingen de toestand van de noordwestelijke Stille Oceaan tot op heden hebben veranderd ."

"De opwarming van de noordwestelijke Stille Oceaan is duidelijk doorgegaan sinds de jaren tachtig, " verklaarde Shiogama. "De opwarmingssnelheid is de afgelopen vier decennia versneld omdat de verminderde aerosolemissies het opwarmingssignaal dat wordt veroorzaakt door de toenemende broeikasgasconcentratie niet meer teniet doen." De resultaten laten zien dat het CMIP6-ensemble de waargenomen lange termijn goed reproduceert verandering in de noordwestelijke Stille Oceaan augustus SST binnen het bereik van 'once-in-20-year'-gebeurtenissen in de historische simulaties. "De SST's die het pre-industriële bereik overschrijden, worden zelden waargenomen in de 20e eeuw, maar hebben zich sinds 2010 vaak voorgedaan. wat aangeeft dat menselijke invloeden op de noordwestelijke Stille Oceaan al detecteerbaar zijn in waarnemingen, " merkte een co-auteur Seita Emori op, adjunct-directeur van het Center for Global Environmental Research bij NIES.

Deze nieuwe studie schat dat de frequentie van voorkomen van hoge SST's in het noordwesten van de Stille Oceaan die het niveau van augustus 2020 overschrijden, is toegenomen van eens in de 600 jaar in de 20e eeuw (1901-2000) tot eens in de 15 jaar in het huidige klimaat (2001). -2020) met behulp van het CMIP6-ensemble. Anderzijds, in het sub-ensemble alleen gedwongen door natuurlijke vulkanische en zonne-activiteiten, de frequentie voor 2001-2020 wordt geschat op eens in de 1000 jaar of minder. "Het recordhoge niveau van de noordwestelijke Stille Oceaan SST in augustus zou in 2001-2020 ongeveer eens per 15 jaar kunnen hebben plaatsgevonden, zoals waargenomen, maar het heeft waarschijnlijk nooit plaatsgevonden zonder door de mens veroorzaakte broeikasgassen of in de 20e eeuw, ' zei Hayashi.

belangrijk, de wetenschappers impliceren ook uit de toekomstige scenario-experimenten dat de recordhoge SST van 2020 in augustus een nieuwe normale klimaatconditie wordt in de noordwestelijke Stille Oceaan in 2031-2050, wanneer de wereldwijd gemiddelde luchttemperatuur ten opzichte van pre-industriële niveaus meer dan 1,5 ° C zou bedragen . In dit geval, het tropische warme oppervlaktewater van de zee, boven 28°C, kan Japan bereiken, het Koreaanse schiereiland, de westkust van India, de oostkust van het Amerikaanse vasteland, en het westen van de Hawaiiaanse eilanden. "Misschien moeten we ons voorbereiden op het leven met zulke warme oceaanomstandigheden, zelfs als wij mensen het 1,5 ° C-doel van de Overeenkomst van Parijs zouden kunnen bereiken, ' zei Hayashi.

"De door de mens veroorzaakte opwarming van de oceaan kan tropische cyclonen hebben beïnvloed, zware neerslag, en het leven in zee van het verleden tot het heden en zal in de toekomst blijven bestaan, tenzij er enorme beperkende maatregelen worden genomen, " voegde Emori toe. "Het is tijd om snel actie te ondernemen om onze samenleving te transformeren om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen en om zich aan te passen aan een veranderend klimaat."