science >> Wetenschap >  >> anders

Grote verschuiving van de Pacific Walker Circulation over het Cenozoïcum

(a) De breedte van de PWC (lengtegraad). (b) de locatie van de westelijke rand van de PWC (blauwe stippen; ° E). Oranje driehoeken en paarse vierkanten zijn de SST (°C) en relatieve SST (°C) gemiddeld over de westelijke equatoriale Stille Oceaan (5°S-5°N; ​​120°-180°E), respectievelijk. (c) De locaties van de oostelijke rand van het waterschap (°W), de oostelijke rand van de "koude tong" (gedefinieerd als de positie van -0,5 ° C isotherm in relatieve SST; oranje driehoeken; ° W), en het centrum van dalende beweging over de oostelijke tropische Stille Oceaan (gedefinieerd als de locatie van maximale verticale potentiaal bij 200 hPa; paarse vierkanten; VW). (d) De intensiteit van de PWC (1010 kg s -1 ). (e) De intensiteit van de opgaande tak van de PWC (1010 kg s -1 ). Oranje driehoeken en paarse vierkanten zijn de SST-gradiënt over de equatoriale Stille Oceaan (gedefinieerd als het SST-verschil tussen 130°-160°E en 150°-120°W; °C) en over de Indische en Stille Oceaan (gedefinieerd als het SST-verschil tussen 60°-90°E en 130°-160°E; °C), respectievelijk. Krediet:Science China Press

Fluctuaties in de Pacific Walker-circulatie (PWC), een zonaal georiënteerde kantelcel over de tropische Stille Oceaan, kan wijdverbreide klimatologische en biogeochemische verstoringen veroorzaken. Het blijft onbekend hoe de PWC zich ontwikkelde tijdens het Cenozoïcum, met zijn substantiële veranderingen in broeikasgassen en continentale posities.

Yan en collega's onderzochten de evolutie van de PWC over het Cenozoïcum met behulp van een reeks gekoppelde modelsimulaties op tektonische tijdschalen. Tijdens het Vroege Eoceen (ca. 54-48 Ma), toen de Stille Oceaan groter was, de westelijke rand van de PWC was ~ 18 ° ten westen van zijn huidige positie, in combinatie met een 20° oostelijke uitbreiding van de oostelijke rand. Dit leidt tot een significante verbreding van de PWC met ~38°. Toen het klimaat afkoelde van het vroege eoceen tot het late mioceen, de breedte van de PWC kromp, vergezeld van een toename in intensiteit die verband hield met de verbeterde zonale temperatuurgradiënt in de Stille Oceaan.

Echter, de locaties van de westelijke en oostelijke takken gedragen zich anders van het vroege eoceen tot het late mioceen, met de westelijke rand bleef stabiel in de tijd vanwege de relatief stabiele geografie van de westelijke tropische Stille Oceaan; de oostelijke rand migreert met de tijd naar het westen terwijl het Zuid-Amerikaanse continent naar het noordwesten beweegt. In het PWC vindt een overgang plaats tussen het Laat Mioceen en het Laat Plioceen, gemanifesteerd door een verschuiving naar het oosten (zowel de westelijke als de oostelijke rand migreren naar het oosten met> 12V) en verzwakking (met ~ 22%), die ze hier laten zien, houdt verband met de sluiting van de tropische zeewegen.

Verdere gevoeligheidsexperimenten die de invloeden van CO . scheiden 2 en land-zee configuraties illustreren dat stijgende CO 2 alleen leidt tot een zwakkere PWC, een robuust kenmerk over de grote spreiding van Cenozoïsche klimaten die hier worden beschouwd en daarom in een warmere toekomst. De resultaten laten ook zien dat, tenminste op tektonische tijdschalen, de locatie van het waterlichaam wordt grotendeels bepaald door plaatbewegingen, met CO 2 concentraties die een secundaire rol spelen en alleen de intensiteit beïnvloeden.

Hoewel er onzekerheden zijn om rekening mee te houden, deze resultaten geven een toetsbare relatie tussen de tektonische/CO 2 -geïnduceerde klimaatverandering en het gedrag van het OCMW. De substantiële veranderingen in de waterkering die hier worden gesimuleerd, dienen als een potentiële factor die verantwoordelijk is voor de gereconstrueerde hydrologische veranderingen over de hele wereld tijdens het Cenozoïcum. Bovendien, een uitgebreid begrip van de bedieningselementen op de waterkrachtcentrale zou kunnen helpen zijn voorspellende vaardigheden te verbeteren en zich te vertalen in een betere voorspelling van extreme weersomstandigheden.