Profesör Tiffany Shaw, Profesör, Chicago Üniversitesi Geosciences Bölümü
Güney yarımküre çok çalkantılı bir yerdir. Çeşitli enlemlerdeki rüzgarlar “kırk derece kükreyen”, “öfkeli elli derece” ve “altmış derece çığlık atıyor” olarak tanımlanmıştır. Dalgalar 24 metre (78 metre) ulaşır.
Hepimizin bildiği gibi, kuzey yarımküredeki hiçbir şey güney yarımküredeki şiddetli fırtınalar, rüzgar ve dalgalarla eşleşemez. Neden?
Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri'nde yayınlanan yeni bir çalışmada, meslektaşlarım ve ben fırtınaların güney yarımkürede neden kuzeyden daha yaygın olduğunu ortaya çıkarıyoruz.
Gözlemler, teori ve iklim modellerinden birkaç kanıt çizgisini birleştiren sonuçlarımız, küresel okyanus “konveyör bantlarının” ve kuzey yarımküredeki büyük dağların temel rolüne işaret etmektedir.
Ayrıca, zamanla, güney yarımküredeki fırtınaların daha yoğun hale geldiğini, kuzey yarımküredekilerin daha yoğunlaştığını gösteriyoruz. Bu, küresel ısınmanın iklim modeli modellemesi ile tutarlıdır.
Bu değişiklikler önemli çünkü daha güçlü fırtınaların aşırı rüzgarlar, sıcaklıklar ve yağış gibi daha ciddi etkilere yol açabileceğini biliyoruz.
Uzun bir süre, dünyadaki hava koşullarının çoğu karadan yapılmıştır. Bu, bilim insanlarına Kuzey Yarımküre'deki fırtınanın net bir resmini verdi. Bununla birlikte, arazinin yaklaşık yüzde 20'sini kapsayan güney yarımkürede, 1970'lerin sonlarında uydu gözlemleri mevcut olana kadar fırtınaların net bir resmini almadık.
Uydu döneminin başlangıcından bu yana onlarca yıllık gözlemden itibaren, güney yarımküredeki fırtınaların Kuzey Yarımküre'dekinden yaklaşık yüzde 24 daha güçlü olduğunu biliyoruz.
Bu, Güney Yarımküre (üst), kuzey yarımküre (merkez) ve 1980'den 2018'e kadar olan farkı (alt) arasındaki farkı gösteren aşağıdaki haritada gösterilmiştir.
Harita, güney yarımküredeki güney okyanusundaki fırtınaların sürekli yüksek yoğunluğunu ve kuzey yarımküredeki Pasifik ve Atlantik Okyanuslarındaki (turuncu renkte gölgeli) konsantrasyonlarını göstermektedir. Fark haritası, güney yarımkürede fırtınaların çoğu enlemde kuzey yarımküreden (turuncu gölgeleme) daha güçlü olduğunu gösterir.
Birçok farklı teori olmasına rağmen, hiç kimse iki yarıküre arasındaki fırtınalardaki fark için kesin bir açıklama sunmaz.
Sebepleri bulmak zor bir görev gibi görünüyor. Atmosfer gibi binlerce kilometreyi kapsayan bu kadar karmaşık bir sistem nasıl anlanır? Dünyayı bir kavanoza koyamayız ve inceleyemeyiz. Bununla birlikte, iklim fiziğini inceleyen bilim adamları tam da budur. Fizik yasalarını uyguluyoruz ve bunları dünyanın atmosferini ve iklimini anlamak için kullanıyoruz.
Bu yaklaşımın en ünlü örneği, 2021 Nobel Fizik Ödülü'nü “küresel ısınma konusundaki güvenilir tahmininden dolayı” alan Dr. Shuro Manabe'nin öncü çalışmasıdır. Tahminleri, en basit tek boyutlu sıcaklık modellerinden tam teşekküllü üç boyutlu modellere kadar Dünya İkliminin fiziksel modellerine dayanmaktadır. Çeşitli fiziksel karmaşıklığa sahip modeller aracılığıyla iklimin atmosferdeki artan karbondioksit seviyelerine tepkisini inceler ve altta yatan fiziksel fenomenlerden ortaya çıkan sinyalleri izler.
Güney yarımkürede daha fazla fırtınayı anlamak için, fizik tabanlı iklim modellerinden elde edilen veriler de dahil olmak üzere çeşitli kanıtlar topladık. İlk adımda, enerjinin dünyaya nasıl dağıtıldığı açısından gözlemleri inceliyoruz.
Dünya bir küre olduğundan, yüzeyi güneş radyasyonu güneşten eşitsiz bir şekilde alır. Enerjinin çoğu, güneş ışınlarının yüzeye daha doğrudan vurduğu ekvatorda alınır ve emilir. Buna karşılık, ışığın dik açılarda vurduğu kutuplar daha az enerji alır.
Onlarca yıllık araştırma, bir fırtınanın gücünün bu enerji farkından kaynaklandığını göstermiştir. Esasen, bu farkta depolanan “statik” enerjiyi “kinetik” hareket enerjisine dönüştürürler. Bu geçiş “baroklinik dengesizlik” olarak bilinen bir süreç yoluyla gerçekleşir.
Bu görüş, olay güneş ışığının güney yarımküredeki daha fazla sayıda fırtınayı açıklayamayacağını göstermektedir, çünkü her iki yarıkürenin de aynı miktarda güneş ışığı aldığını göstermektedir. Bunun yerine, gözlemsel analizimiz, Güney ve Kuzey arasındaki fırtına yoğunluğundaki farkın iki farklı faktörden kaynaklanabileceğini düşündürmektedir.
İlk olarak, genellikle “konveyör bant” olarak adlandırılan okyanus enerjisinin taşınması. Kuzey kutbunun yakınındaki su lavaboları, okyanus tabanı boyunca akar, Antarktika'nın etrafında yükselir ve ekvator boyunca kuzeye doğru akar ve onunla enerji taşır. Sonuç, Antarktika'dan Kuzey Kutbuna enerjinin aktarılmasıdır. Bu, ekvator ve güney yarımküredeki kutuplar arasında kuzey yarımküreye göre daha büyük bir enerji kontrastı yaratır ve bu da güney yarımkürede daha şiddetli fırtınalara neden olur.
İkinci faktör, Manabe'nin önceki çalışmalarının önerdiği gibi fırtınaları nemlendiren kuzey yarımküredeki büyük dağlardır. Büyük dağ aralıkları üzerindeki hava akımları, fırtınalar için mevcut enerji miktarını azaltan sabit yüksekler ve düşükler yaratır.
Bununla birlikte, tek başına gözlemlenen verilerin analizi bu nedenleri doğrulamaz, çünkü çok fazla faktör aynı anda çalışır ve etkileşime girer. Ayrıca, önemlerini test etmek için bireysel nedenleri dışlayamayız.
Bunu yapmak için, farklı faktörler kaldırıldığında fırtınaların nasıl değiştiğini incelemek için iklim modellerini kullanmamız gerekir.
Simülasyondaki Dünya dağlarını yumuşattığımızda, hemisferler arasındaki fırtına yoğunluğundaki fark yarıya indirildi. Okyanusun konveyör bandını çıkardığımızda, fırtına farkının diğer yarısı gitti. Böylece, ilk kez, güney yarımküredeki fırtınalar için somut bir açıklama ortaya çıkarıyoruz.
Fırtınalar aşırı rüzgarlar, sıcaklıklar ve yağış gibi ciddi sosyal etkilerle ilişkili olduğundan, cevaplamamız gereken önemli soru, gelecekteki fırtınaların daha güçlü veya zayıf olup olmayacağıdır.
Tüm önemli makalelerin ve makalelerin küratörlü özetlerini e -posta ile Carbon Brief'ten alın. Bültenimiz hakkında daha fazla bilgi edinin.
Tüm önemli makalelerin ve makalelerin küratörlü özetlerini e -posta ile Carbon Brief'ten alın. Bültenimiz hakkında daha fazla bilgi edinin.
Toplumları iklim değişikliğinin etkileriyle başa çıkmaya hazırlamanın önemli bir araç, iklim modellerine dayanan tahminlerin sağlanmasıdır. Yeni bir çalışma, ortalama Güney yarımküre fırtınalarının yüzyılın sonuna doğru daha yoğun hale geleceğini gösteriyor.
Aksine, kuzey yarımküredeki ortalama fırtına yoğunluğundaki değişikliklerin ılımlı olduğu tahmin edilmektedir. Bunun nedeni kısmen tropik bölgelerde ısınma arasındaki rakip mevsimsel etkilerdir, bu da fırtınaları daha güçlü hale getirir ve Kuzey Kutbu'nda hızlı ısınma, bu da onları zayıflatır.
Ancak, buradaki iklim değişiyor. Son birkaç on yıldaki değişikliklere baktığımızda, Güney Yarımküre'de yıl boyunca ortalama fırtınaların daha yoğun hale geldiğini, kuzey yarımküredeki değişikliklerin aynı dönemde iklim modeli tahminleriyle tutarlı olduğunu görüyoruz.
Modeller sinyali hafife alsa da, aynı fiziksel nedenlerle meydana gelen değişiklikleri gösterirler. Yani, okyanusdaki değişiklikler fırtınaları arttırır, çünkü daha sıcak su ekvatora doğru hareket eder ve daha soğuk su, antarktika çevresindeki yüzeye getirilir ve bu da ekvator ve kutuplar arasında daha güçlü bir kontrast oluşturur.
Kuzey yarımkürede, okyanus değişiklikleri deniz buzu ve kar kaybı ile dengelenir, bu da Arktik'in daha fazla güneş ışığını emmesine ve ekvator ve kutuplar arasındaki kontrastı zayıflatmasına neden olur.
Doğru cevabı almanın bahisleri yüksektir. Gelecekteki çalışmaların modellerin gözlemlenen sinyali neden hafife aldığını belirlemek önemli olacaktır, ancak doğru fiziksel nedenlerle doğru cevabı almak aynı derecede önemli olacaktır.
Xiao, T. ve ark. (2022) Yeryüzü biçimleri ve okyanus dolaşımı nedeniyle Güney Yarımküre'deki fırtınalar, Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Bilimler Akademisi Bildirileri, DOI: 10.1073/pnas.2123512119
Tüm önemli makalelerin ve makalelerin küratörlü özetlerini e -posta ile Carbon Brief'ten alın. Bültenimiz hakkında daha fazla bilgi edinin.
Tüm önemli makalelerin ve makalelerin küratörlü özetlerini e -posta ile Carbon Brief'ten alın. Bültenimiz hakkında daha fazla bilgi edinin.
CC lisansı altında yayınlanmıştır. Karbon özetine bir bağlantı ve makaleye bir bağlantı ile ticari olmayan kullanım için düzensiz materyali bütünüyle çoğaltabilirsiniz. Ticari kullanım için lütfen bizimle iletişime geçin.