Profesör Tiffany Shaw, Profesör, Yerbilimleri Bölümü, Chicago Üniversitesi
Güney yarımküre çok çalkantılı bir yerdir.Çeşitli enlemlerdeki rüzgarlar, "kırk derece kükreyen", "elli derece öfkeli" ve "altmış derece çığlık atan" olarak tanımlanmıştır.Dalgalar 24 metreye (78 fit) ulaşır.
Hepimizin bildiği gibi, kuzey yarım küredeki hiçbir şey güney yarım küredeki şiddetli fırtınalar, rüzgarlar ve dalgalarla boy ölçüşemez.Neden?
Proceedings of the National Academy of Sciences dergisinde yayınlanan yeni bir çalışmada, meslektaşlarım ve ben fırtınaların neden güney yarım kürede kuzeyden daha yaygın olduğunu ortaya çıkardık.
Gözlemlerden, teoriden ve iklim modellerinden elde edilen çeşitli kanıtları birleştiren sonuçlarımız, küresel okyanus "taşıyıcı bantlarının" ve kuzey yarım küredeki büyük dağların temel rolüne işaret ediyor.
Ayrıca, zamanla güney yarımkürede fırtınaların daha şiddetli hale geldiğini, kuzey yarımkürede ise daha şiddetli hale geldiğini de gösteriyoruz.Bu, küresel ısınmanın iklim modeli modellemesi ile tutarlıdır.
Bu değişiklikler önemlidir, çünkü daha güçlü fırtınaların aşırı rüzgarlar, sıcaklıklar ve yağışlar gibi daha şiddetli etkilere yol açabileceğini biliyoruz.
Uzun bir süre boyunca, Dünya'daki hava durumu gözlemlerinin çoğu karadan yapıldı.Bu, bilim insanlarına kuzey yarım küredeki fırtınanın net bir resmini verdi.Bununla birlikte, karanın yaklaşık yüzde 20'sini kaplayan Güney Yarımküre'de, 1970'lerin sonlarında uydu gözlemleri kullanıma sunulana kadar fırtınaların net bir resmini alamadık.
Uydu çağının başlangıcından bu yana onlarca yıllık gözlemlerden, güney yarım küredeki fırtınaların kuzey yarım küredeki fırtınalardan yaklaşık yüzde 24 daha güçlü olduğunu biliyoruz.
Bu, Güney Yarımküre (üstte), Kuzey Yarımküre (ortada) için gözlemlenen ortalama yıllık fırtına yoğunluğunu ve 1980'den 2018'e kadar aralarındaki farkı (altta) gösteren aşağıdaki haritada gösterilmektedir. ilk ve son haritalar arasındaki karşılaştırmanın en üstünde.)
Harita, Güney Yarımküre'deki Güney Okyanusu'ndaki fırtınaların sürekli yüksek yoğunluğunu ve Kuzey Yarımküre'deki Pasifik ve Atlantik Okyanuslarındaki (turuncu gölgeli) yoğunluklarını göstermektedir.Fark haritası, fırtınaların çoğu enlemde Güney Yarımküre'de Kuzey Yarımküre'den (turuncu gölgeli) daha güçlü olduğunu gösterir.
Pek çok farklı teori olmasına rağmen, hiç kimse iki yarım küre arasındaki fırtınalar arasındaki fark için kesin bir açıklama sunmuyor.
Nedenlerini bulmak zor bir iş gibi görünüyor.Atmosfer gibi binlerce kilometreye yayılan böylesine karmaşık bir sistem nasıl anlaşılır?Dünyayı bir kavanoza koyup inceleyemeyiz.Ancak, iklim fiziğini inceleyen bilim adamlarının yaptığı da tam olarak budur.Fizik yasalarını uyguluyoruz ve onları Dünya'nın atmosferini ve iklimini anlamak için kullanıyoruz.
Bu yaklaşımın en ünlü örneği, "küresel ısınmaya ilişkin güvenilir tahmini nedeniyle" 2021 Nobel Fizik Ödülü'nü alan Dr. Shuro Manabe'nin öncü çalışmasıdır.Tahminleri, en basit tek boyutlu sıcaklık modellerinden tam teşekküllü üç boyutlu modellere kadar değişen, Dünya ikliminin fiziksel modellerine dayanmaktadır.Farklı fiziksel karmaşıklıktaki modeller aracılığıyla atmosferdeki artan karbondioksit seviyelerine iklimin tepkisini inceler ve altta yatan fiziksel olaylardan ortaya çıkan sinyalleri izler.
Güney Yarımküre'deki daha fazla fırtınayı anlamak için, fizik tabanlı iklim modellerinden elde edilen veriler de dahil olmak üzere çeşitli kanıtlar topladık.İlk adımda, enerjinin Dünya genelinde nasıl dağıldığına dair gözlemleri inceliyoruz.
Dünya bir küre olduğundan, yüzeyi Güneş'ten eşit olmayan bir şekilde güneş radyasyonu alır.Enerjinin çoğu, güneş ışınlarının yüzeye daha doğrudan vurduğu ekvatorda alınır ve emilir.Buna karşılık, dik açılarda ışığın çarptığı direkler daha az enerji alır.
Onlarca yıl süren araştırmalar, bir fırtınanın gücünün bu enerji farkından kaynaklandığını göstermiştir.Esasen bu farkta depolanan “statik” enerjiyi hareketin “kinetik” enerjisine dönüştürürler.Bu geçiş, “baroklinik instabilite” olarak bilinen bir süreçte gerçekleşir.
Bu görüş, her iki yarım küre de aynı miktarda güneş ışığı aldığından, gelen güneş ışığının Güney Yarımküre'deki daha fazla sayıda fırtınayı açıklayamayacağını öne sürüyor.Bunun yerine, gözlemsel analizimiz, güney ve kuzey arasındaki fırtına yoğunluğundaki farkın iki farklı faktörden kaynaklanabileceğini öne sürüyor.
Birincisi, genellikle "taşıma bandı" olarak anılan okyanus enerjisinin taşınması.Su, Kuzey Kutbu yakınında batar, okyanus tabanı boyunca akar, Antarktika çevresinde yükselir ve beraberinde enerji taşıyarak ekvator boyunca kuzeye geri akar.Nihai sonuç, enerjinin Antarktika'dan Kuzey Kutbu'na aktarılmasıdır.Bu, Güney Yarımküre'de ekvator ve kutuplar arasında Kuzey Yarımküre'den daha büyük bir enerji zıtlığı yaratır ve Güney Yarımküre'de daha şiddetli fırtınalara neden olur.
İkinci faktör, kuzey yarımkürede, Manabe'nin daha önceki çalışmasının önerdiği gibi, fırtınaları dindiren büyük dağlardır.Geniş dağ sıraları üzerindeki hava akımları, fırtınalar için mevcut olan enerji miktarını azaltan sabit yüksekler ve alçaklar oluşturur.
Bununla birlikte, gözlemlenen verilerin analizi tek başına bu nedenleri doğrulayamaz çünkü çok fazla faktör aynı anda çalışır ve etkileşime girer.Ayrıca, önemlerini test etmek için bireysel nedenleri dışlayamayız.
Bunu yapmak için, farklı faktörler ortadan kaldırıldığında fırtınaların nasıl değiştiğini incelemek için iklim modellerini kullanmamız gerekiyor.
Simülasyonda dünyanın dağlarını düzleştirdiğimizde, yarımküreler arasındaki fırtına şiddeti farkı yarı yarıya azaldı.Okyanusun taşıma bandını kaldırdığımızda fırtına farkının diğer yarısı da gitmişti.Böylece ilk kez güney yarım küredeki fırtınalar için somut bir açıklama ortaya çıkarmış oluyoruz.
Fırtınalar, aşırı rüzgarlar, sıcaklıklar ve yağışlar gibi şiddetli sosyal etkilerle ilişkili olduğundan, cevaplamamız gereken önemli soru, gelecekteki fırtınaların daha güçlü mü yoksa daha zayıf mı olacağıdır.
Carbon Brief'ten tüm önemli makalelerin ve makalelerin derlenmiş özetlerini e-posta ile alın.Bültenimiz hakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilirsiniz.
Carbon Brief'ten tüm önemli makalelerin ve makalelerin derlenmiş özetlerini e-posta ile alın.Bültenimiz hakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilirsiniz.
Toplumları iklim değişikliğinin etkileriyle başa çıkmaya hazırlamada kilit bir araç, iklim modellerine dayalı tahminlerin sağlanmasıdır.Yeni bir çalışma, ortalama güney yarımküre fırtınalarının yüzyılın sonuna doğru daha şiddetli hale geleceğini gösteriyor.
Buna karşılık, Kuzey Yarımküre'deki fırtınaların yıllık ortalama şiddetindeki değişimlerin ılımlı olacağı tahmin ediliyor.Bu kısmen, fırtınaları daha güçlü hale getiren tropik bölgelerdeki ısınma ile onları zayıflatan Kuzey Kutbu'ndaki hızlı ısınma arasındaki yarışan mevsimsel etkilerden kaynaklanmaktadır.
Ancak, buradaki ve şimdi iklim değişiyor.Son birkaç on yıldaki değişikliklere baktığımızda, güney yarımkürede ortalama fırtınaların yıl boyunca daha yoğun hale geldiğini, kuzey yarımkürede ise aynı dönemdeki iklim modeli tahminleriyle tutarlı olarak ihmal edilebilir düzeyde olduğunu görüyoruz. .
Modeller sinyali hafife alsa da, aynı fiziksel nedenlerle meydana gelen değişiklikleri gösterirler.Yani, okyanustaki değişiklikler fırtınaları artırır çünkü daha sıcak su ekvatora doğru hareket eder ve Antarktika çevresindeki yüzeye daha soğuk su getirilerek onun yerini alır, bu da ekvator ile kutuplar arasında daha güçlü bir kontrast oluşturur.
Kuzey Yarımküre'de okyanus değişiklikleri, deniz buzu ve kar kaybıyla dengeleniyor, bu da Kuzey Kutbu'nun daha fazla güneş ışığı emmesine ve ekvator ile kutuplar arasındaki kontrastın zayıflamasına neden oluyor.
Doğru cevabı almanın riskleri yüksektir.Modellerin gözlemlenen sinyali neden hafife aldığını belirlemek gelecekteki çalışmalar için önemli olacak, ancak doğru fiziksel nedenlerle doğru cevabı almak da aynı derecede önemli olacaktır.
Xiao, T. ve ark.(2022) Yer şekilleri ve okyanus sirkülasyonu nedeniyle Güney Yarımküre'de yaşanan fırtınalar, Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi Bildiriler Kitabı, doi: 10.1073/pnas.2123512119
Carbon Brief'ten tüm önemli makalelerin ve makalelerin derlenmiş özetlerini e-posta ile alın.Bültenimiz hakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilirsiniz.
Carbon Brief'ten tüm önemli makalelerin ve makalelerin derlenmiş özetlerini e-posta ile alın.Bültenimiz hakkında daha fazla bilgiyi buradan edinebilirsiniz.
CC lisansı altında yayınlanmıştır.Uyarlanmamış materyalin tamamını, Carbon Brief'e bir bağlantı ve makaleye bir bağlantı ile ticari olmayan kullanım için çoğaltabilirsiniz.Ticari kullanım için lütfen bizimle iletişime geçiniz.