Science >> Wetenschap >  >> Natuur

Het tegengaan van effecten op ENSO als gevolg van de jaarlijkse variabiliteit en instabiliteit van oceaanchlorofyl in de tropische Stille Oceaan

In het najaar van 2010 vindt een La Niña-evenement plaats in de tropische Stille Oceaan, gekenmerkt door een hoge Chl-concentratie. Tegelijkertijd zijn er tropische instabiliteitsgolven (TIW's) actief, die aanleiding geven tot grote CHL-verstoringen, zoals duidelijk waargenomen in de oost-centrale equatoriale Stille Oceaan. Deze multischaal CHL-verstoringen oefenen effecten uit op de doordringende zonnestraling in de bovenste oceaan. Krediet:Science China Press

In een studie gepubliceerd in het tijdschrift Science China Earth Sciences en onder leiding van prof. Rong-Hua Zhang (School of Marine Sciences, Nanjing University of Information Science and Technology), werd waargenomen dat grote verstoringen in chlorofyl (Chl) naast elkaar bestaan ​​op interjaarlijkse en tropische instabiliteitsgolfschalen (TIW) in de tropische Stille Oceaan.

"Op dit moment worden hun gecombineerde effecten op El Niño-Southern Oscillation (ENSO) door middel van door oceaanbiologie geïnduceerde opwarming (OBH) niet goed begrepen", zegt Zhang.

Zhang en zijn collega's hebben een hybride gekoppeld model (HCM) aangenomen voor de atmosfeer en oceaanfysica-biogeochemie (AOPB) in de tropische Stille Oceaan om te kwantificeren hoe Chl-verstoringen ENSO kunnen moduleren op respectievelijk interjaarlijkse en TIW-schalen, individueel of collectief.

Het team ontdekte dat de op HCM gebaseerde gevoeligheidsexperimenten een tegenwerkend effect op ENSO aantonen:de feedback van het bioklimaat als gevolg van de grootschalige variabiliteit tussen de jaren van Chl werkt om ENSO te dempen door de impact ervan op de stratificatie en verticale menging van de bovenste oceaan, terwijl die als gevolg van Chl-verstoringen op TIW-schaal hebben de neiging ENSO te versterken.

Oceaanchlorofyl kan een directe invloed uitoefenen op de zeeoppervlaktetemperatuur (SST) binnen de gemengde oceaanlaag en een indirecte invloed op de stratificatie en mengintensiteit in de bovenste oceaan; de relatieve sterkte van de twee bepaalt de verandering in de richting van de reacties op de temperatuur van het zeeoppervlak. Door deze processen die in deze figuur worden getoond, hebben de chlorofylverstoringen op interjaarlijkse en TIW-schaal de neiging om respectievelijk de amplitude van ENSO te verzwakken en te vergroten. Krediet:Science China Press

De onderzoekers illustreerden ook dat, omdat ENSO-simulaties gevoelig afhankelijk zijn van de manier waarop Chl-effecten op deze verschillende schalen worden weergegeven, het noodzakelijk is om adequaat rekening te houden met deze gerelateerde differentiële Chl-effecten in klimaatmodellering. Er wordt een vertekende bron voor ENSO-simulaties geïllustreerd die verband houdt met de Chl-effecten in de tropische Stille Oceaan, waardoor nieuw inzicht wordt toegevoegd in de interacties tussen het klimaatsysteem en het oceaanecosysteem op verschillende schaalniveaus in de regio.

"Deze nieuwe opwindende resultaten onthullen een niveau van complexiteit van ENSO-modulaties als gevolg van Chl-effecten op interjaarlijkse en TIW-schalen, die geassocieerd zijn met biogeochemische processen in de oceaan en hun interacties met fysieke processen in de tropische Stille Oceaan", zegt Zhang.

Meer informatie: Rong-Hua Zhang et al., Het tegengaan van effecten op ENSO veroorzaakt door de jaarlijkse variabiliteit van oceaanchlorofyl en tropische instabiliteitsgolfverstoringen in de tropische Stille Oceaan, Science China Earth Sciences (2023). DOI:10.1007/s11430-023-1217-8

Aangeboden door Science China Press