Klimaatmodellen presteerden tot voor kort niet erg goed en voorspelden variaties in de lenteregen in het noordoosten van China, de thuisbasis van enkele van de belangrijkste graanproductie van het land. Deze onzekerheid brengt mogelijk de voedselzekerheid van het land - en zelfs de wereld - in gevaar. Onderzoekers hebben nu echter het probleem geïdentificeerd:een voorheen ongeïdentificeerde grote verschuiving die halverwege de jaren tachtig plaatsvond in atmosferische stromen vanuit de Noord-Atlantische Oceaan als gevolg van een verzwakkende straalstroom.

Hun bevindingen worden gerapporteerd in een paper gepubliceerd in het tijdschrift Advances in Atmospheric Sciences op 12 augustus.

Noordoost-China, inclusief de provincie Heilongjiang, de grootste graanproducent van het land, is een van de belangrijkste graanschuren van het land. De landbouw in het gebied is de sleutel tot de zelfvoorziening van het land op het gebied van voedsel. En het zaaiseizoen komt daar in het voorjaar. Als gevolg hiervan zullen alle veranderingen die kunnen worden veroorzaakt door de opwarming van de aarde in de lente-neerslag in de regio van vitaal belang zijn om te begrijpen om voedselzekerheid te garanderen voor de 1,4 miljard mensen die van het land hun thuis maken. En als het vermogen van China om zichzelf te voeden in gevaar komt, geldt dat ook voor de rest van de wereld.

Helaas hebben klimaatmodellen tot nu toe niet erg goed werk geleverd om de variabiliteit in de lenteregenval boven het noordoosten van China te simuleren - waartoe ook de provincies Jilin, Liaoning en Oost-Binnen-Mongolië behoren - in vergelijking met hoe goed ze presteren voor andere gebieden.

"Er werd lang gedacht dat de temperatuur van het zeeoppervlak boven de Noord-Atlantische Oceaan nauw verband hield met de neerslag in de lente in het noordoosten van China", zegt Zhiwei Zhu, hoofdauteur van het artikel en onderzoeker bij het Key Laboratory of Meteorological Disaster aan de Nanjing University of Information. Wetenschap en technologie. "Maar dit was een te grof begrip, en seizoensvoorspellingen voor het noordoosten van China zijn gewoon helemaal verkeerd vergeleken met hoe goed modellen seizoensvoorspellingen doen voor de rest van het land."

Het lijkt misschien vergezocht dat de temperatuur van het zeeoppervlak in de Noord-Atlantische Oceaan van invloed kan zijn op lenteregens tot ver in het noordoosten van China, maar zulke langeafstandsproductie van anomalieën vindt duizenden kilometers verderop plaats - door klimaatwetenschappers en oceanografen "televerbindingen" genoemd. —komen zowel in de atmosfeer als in de oceaan veel voor.

Een voorbeeld van dergelijke televerbindingen zijn Rossby-golven, ook wel planetaire golven genoemd, westenwinden die in zeer grote golvende patronen stromen die van zuid naar noord en weer terug slingeren. Rossby-golven ontstaan ​​als gevolg van de rotatie van de aarde en dragen bij aan de overdracht van warmte van de tropen naar de polen en van koude lucht naar de tropen. Een opeenvolging van deze golven wordt een golftrein genoemd.

"Maar onze voorspellingen op basis van deze televerbindingen waren op de een of andere manier verkeerd", voegde professor Zhu eraan toe.

Om beter grip te krijgen op wat er in het noordoosten van China gebeurde, hebben de onderzoekers een nieuwe analyse gemaakt, rekening houdend met de gemiddelde maandelijkse neerslaggegevens van meetstations in heel China en de maandelijkse gemiddelde zeewatertemperaturen die zijn gemeten door de Amerikaanse National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA). ) over een periode van zestig jaar (1961-2020).

Ze ontdekten dat er in die tijd een grote verandering was geweest in de atmosferische televerbindingen tussen de tropische Noord-Atlantische Oceaan en de noordoostelijke Chinese lenteregens.

Tot het midden van de jaren tachtig waren lenteregens in het Chinese noordoosten gekoppeld aan een Rossby-golftrein die zich voortplantte langs de westelijke jetstream en gekoppeld aan de extratropische (middelhoge breedtegraad) van de Noord-Atlantische zee-oppervlaktetemperatuur, niet aan de tropische zee-oppervlaktetemperaturen.

Toen, in het midden van de jaren tachtig, was er een abrupte verschuiving en sindsdien zijn de lenteregens in het noordoosten van China gekoppeld aan een geheel andere Rossby-golftrein die zich voortplant langs een grote cirkelroute (de kortste route tussen twee punten op het oppervlak van een bol) die gepaard gaat met tropische Noord-Atlantische zeewatertemperaturen.

Naarmate de televerbindingen in de atmosfeer zijn verschoven, zijn ook eventuele afwijkende temperaturen van het zeeoppervlak ermee verbonden, waardoor de oorsprong van de noordoostelijke Chinese lenteregens is veranderd.

In wezen ontdekten ze dat het verband tussen de lenteregens in het noordoosten van China en de regionale temperatuur van het zeeoppervlak in de Noord-Atlantische Oceaan onstabiel is, niet permanent zoals eerder werd gedacht.

Deze afwisseling van Rossby-golftreinen is op zijn beurt veroorzaakt door een verzwakking gedurende de decennia van de westelijke straalstroom - smalle banden van sterke wind in de bovenste atmosfeer - boven Noord-Amerika (klimaatwetenschappers hebben de hypothese geopperd dat de straalstroom geleidelijk kan verzwakken als een gevolg van de opwarming van de aarde).

In de toekomst moeten klimaatwetenschappers goed letten op dergelijke decadale verschuivingen, zeggen de onderzoekers, om betere voorspellingen te kunnen doen van de klimaatvariatie voor Noordoost-China en misschien zelfs voor heel Noordoost-Azië in de lente.

Na de oorzaak van de foutieve klimaatvoorspellingen voor de regio te hebben geïdentificeerd, zijn de onderzoekers nu van plan een beter, decadaal variërend seizoensvoorspellingsmodel te ontwikkelen dat een eeuwlange periode bestrijkt. + Verder verkennen

ENSO's invloed heeft de oostelijke noordelijke tropische Atlantische Oceaan niet bereikt sinds het midden van de jaren tachtig