science >> Wetenschap >  >> Natuur

Waarnemingen wijzen op een versterking van de westelijke grensstromen in de tropische Stille Oceaan gedurende zes decennia

Geostrofische stromingen verkregen uit multi-decadale hydrologische waarnemingsgegevens op basis van WOA18 ((a), (B), (NS), (e), cm s?1) en de gemiddelde horizontale absolute snelheid |u| in de bovenste 200 m gesimuleerd door OFES ((c), cms?1). De zwarte ononderbroken lijn in het tussenpaneel (c) vertegenwoordigt de locatie van elke sectie van geostrofische stromingen. Houd er rekening mee dat het interval van snelheidscontouren in de matig diepe onderstroomgebieden klein is. Krediet:Science China Press

Tegen de achtergrond van de opwarming van de aarde, het energiebudget van de aarde is uit balans en meer dan 90% van de extra warmte komt in de oceaan terecht.

De tropische Stille Oceaan heeft een belangrijke invloed op het wereldwijde tropische klimaat en het klimaat van China, en de tropische Pacific Western Boundary Currents (WBC's) die er doorheen stromen, spelen een belangrijke rol in het klimaatsysteem. Grootschalige oceaancirculatie herverdeelt oceaanwarmte en -massa en is daarom een ​​van de fundamentele dynamische processen die het mariene milieu van de aarde vormgeven. Het tropische WBC-systeem in de Stille Oceaan is een belangrijk onderdeel van het wereldwijde oceaancirculatiesysteem. Een nauwkeurige beoordeling van de variatie van de WBC's in de tropische Stille Oceaan is van groot belang voor een beter begrip van de variabiliteit van het klimaatsysteem van de aarde.

Recent onderzoek heeft aangetoond dat tegen de achtergrond van de opwarming van de aarde, de wereldgemiddelde oceaancirculatie is de afgelopen 20 jaar aanzienlijk versneld, en dit versnellingsproces vindt voornamelijk plaats in de tropische wateren van de wereld. Echter, het is niet duidelijk of de WBC's in de tropische Stille Oceaan zullen versterken of verzwakken in de context van de opwarming van de aarde, en de sleutel tot het beantwoorden van deze vraag ligt in oceaanobservaties.

Onlangs, een artikel getiteld "Multi-decadale trends in de tropische Pacific westelijke grensstromen verkregen uit historische hydrologische waarnemingen" werd gepubliceerd in de Wetenschap China Aardwetenschappen . Het onderzoeksteam onder leiding van professor Shijian Hu, wie is de eerste auteur van het Institute of Oceanology, Chinese Wetenschapsacademie, evalueerde de multi-decadale trends in de tropische Pacific WBC's met behulp van historische hydrologische waarnemingen die in de afgelopen 60 jaar zijn verzameld.

Het volume transporteert ((a)-(e), eenheid:Sv) van de WBC's in de tropische Stille Oceaan en de lineaire trends (f). De rode en blauwe lijnen vertegenwoordigen de transportvariaties die worden bijgedragen door de variaties in temperatuur en zoutgehalte, respectievelijk. Het percentage van een totale trend gerelateerd aan elk gemiddeld volumetransport over de zes decennia voor elke stroom wordt weergegeven in paneel (f) ("+" geeft toename aan). Positieve waarden in zonale stromen (NEC, NECC, NGCUC) vertegenwoordigen transporten naar het oosten, terwijl positieve waarden in meridionale stromen (KC, MC) staan ​​voor transporten naar het noorden. Het Rode, blauw, en zwarte lijnen geven de trends weer over de periode 1955-2017, 1965-2017, en 1965-2004, terwijl de ononderbroken puntlijn de onzekerheid vertegenwoordigt die is gedefinieerd als de standaarddeviatie van tijdreeksen met verwijderde trend. Krediet:Science China Press

Hu's team concentreerde zich op de tropische Stille Oceaan en berekende de geostrofische componenten van de Noord-Equatoriale Stroom (NEC), Noord-equatoriale tegenstroom (NECC), Mindanao Stroom (MC), Kuroshio in de oorsprong en de Nieuw-Guinea Coastal Undercurrent (NGCUC) met behulp van decadale gemiddelde hydrologische waarnemingen van de World Ocean Atlas 2018 (WOA18), die beschikbaar is van 1955 tot 2017. Volumetransporten van de WBC's en hun multi-decadale trends worden geschat, en bijdragen van temperatuurverandering en verandering van zoutgehalte aan de trends worden besproken.

Het bleek dat de NEC, MC en NGCUC laten een significante versterkingstrend zien in de afgelopen zes decennia, voornamelijk te wijten aan de bijdrage van temperatuurverandering, en het trendpatroon van dynamische hoogte is consistent met de WBC-trend. Zonale windstress, gemiddeld over de breedtegraden van de WBC's van de westelijke tropische Stille Oceaan, blijkt nauwkeurig de decadale variabiliteit en multi-decennium versterkende trend van de WBC's te reproduceren. De auteurs suggereren dat de waargenomen intensivering van WBC's wordt toegeschreven aan een versterking van de passaatwinden in de westelijke Stille Oceaan. Deze studie levert belangrijk observationeel bewijs voor het schatten van de multi-decadale trend van grootschalige oceaancirculatie in de westelijke Stille Oceaan onder een snelle klimaatopwarming.