Een nieuwe Yale-studie suggereert dat aerosolen in de atmosfeer de oceaantemperaturen in de oostelijke equatoriale Stille Oceaan tijdelijk kunnen verlagen.

De bevindingen, gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Klimaatverandering , zijn een indicatie dat de verrassend bescheiden opwarming die de afgelopen decennia in de tropische Stille Oceaan is waargenomen, van korte duur kan zijn, met meer dramatische veranderingen die nog moeten komen. De resultaten kunnen klimaatwetenschappers ook helpen betere voorspellingen te doen over hoe de opwarming van de aarde de weerpatronen zal beïnvloeden, ecosystemen, en storminslagen over de hele Pacifische rand.

"Begrijpen hoe de tropen veranderen als gevolg van de opwarming van de aarde is een belangrijke taak voor wetenschappers om aan te pakken, omdat deze regio een belangrijke aanjager is van weers- en klimaatgebeurtenissen over de hele wereld, " zei eerste auteur Ulla Heede, een afgestudeerde student in de afdeling Aard- en Planetaire Wetenschappen aan Yale.

De senior auteur van de studie is Yale klimaatwetenschapper Alexey Fedorov, hoogleraar oceaan- en atmosferische wetenschappen aan de Faculteit der Kunsten en Wetenschappen. Fedorov's werk onderzoekt wereldwijde weersystemen en fenomenen zoals de Atlantische meridionale kantelende circulatie, een van de grootste watercirculatiesystemen ter wereld, en El Niño-evenementen.

In de nieuwe studie Heede en Fedorov richten zich op de oostelijke equatoriale Stille Oceaan, een regio die wordt gekenmerkt door koud water dat naar de oppervlakte stijgt, aangedreven door oppervlaktewinden die bekend staan ​​​​als passaatwinden. Periodiek ontspannen van deze wind veroorzaakt El Niño, de warme fase van de El Niño Zuidelijke Oscillatie, met ongewoon warm water in de Stille Oceaan.

Als de oostelijke Stille Oceaan sneller opwarmt dan de omringende oceanen, het signaleert een vertraging van de atmosferische tropische circulatie die bekend staat als de Walker-circulatie - die zich manifesteert in een vermindering van zowel de passaatwinden als de hoeveelheid koud water die opstijgt uit de diepten van de oceaan.

"Een vertraging van de tropische circulatie zou veranderingen in de El Niño-gebeurtenissen en de tropische regengordel betekenen, "Zei Fedorov. "Deze veranderingen zouden van invloed zijn op samenlevingen in de tropen en daarbuiten."

Maar die vertraging is nog niet opgetreden, ondanks talrijke projecties van klimaatmodellen. In feite, de regio is de afgelopen decennia minder opgewarmd dan de omliggende gebieden of zelfs afgekoeld, terwijl de tropische atmosferische circulatie werd versterkt. Dit roept de vraag op:is dit gewoon natuurlijke klimaatvariabiliteit of zijn andere factoren de schuld?

Volgens de nieuwe Yale-studie, het waren atmosferische aerosolen, minuscule deeltjes die worden uitgestoten door meerdere bronnen, inclusief menselijke activiteiten.

"Het is bekend dat aërosolen die ontstaan ​​door luchtvervuiling en verbranding een verkoelend effect hebben op het klimaat op aarde, en dat aerosolen sommige opwarmingseffecten van broeikasgassen sinds de pre-industriële tijd gedeeltelijk teniet hebben gedaan, " zei Heede. "We laten in onze studie zien dat aerosolen waarschijnlijk bijdragen aan de vertraging in de oostelijke equatoriale opwarming en de vertraging van de tropische circulatie, die anders zou zijn gebeurd."

Heede heeft toegevoegd, "Het is belangrijk om in gedachten te houden dat deze vertraging tijdelijk is. naarmate de uitstoot van broeikasgassen verder toeneemt, ze zullen de dominante factor worden voor het tropische Pacifische klimaat, waarschijnlijk leidend tot een grotere opwarming van de oostelijke Stille Oceaan."

Het is waarschijnlijk dat de vertraging in de oostelijke equatoriale opwarming nog tientallen jaren zal aanhouden, aldus de onderzoekers.

Heede en Fedorov zeiden dat er mogelijk ook een thermostaatachtig mechanisme in de tropische Stille Oceaan werkt dat bijdraagt ​​aan de vertraging van de opwarming. Koud water opwelt in de oostelijke equatoriale Stille Oceaan vanwege de passaatwinden. Met de opwarming van de aarde, de diepere oceaan warmt langzamer op dan het oppervlaktewater, en dit draagt ​​bij aan een vertraging van de opwarming van de oostelijke equatoriale Stille Oceaan, terwijl de temperatuur in de westelijke equatoriale Stille Oceaan blijft stijgen. Deze twee factoren versterken de passaatwinden - aangezien deze winden in hoge mate afhankelijk zijn van het contrast van de oceaantemperatuur tussen oost en west - en de opwelling van relatief koelere wateren in stand houden totdat de diepere oceaan voldoende opwarmt om dit effect te overwinnen.

Voor de studie, de onderzoekers werkten met datasets van het Coupled Model Intercomparison Project (CMIP6), een lange term, internationaal klimaatonderzoeksprogramma, met behulp van een compilatie van 40 verschillende klimaatmodellen. De onderzoekers voerden klimaatsimulaties uit van historische perioden uit het verleden en projecteerden ook toekomstige klimaatscenario's.