Коли ураган обрушується на землю, руйнування можуть спостерігатися роками або навіть десятиліттями. Менш очевидним, але також потужним є вплив ураганів на океани.
В Нове дослідження, ми показуємо за допомогою вимірювань у реальному часі, що урагани не просто збивають воду на поверхню. Вони також можуть виштовхувати тепло вглиб океану таким чином, що може затримувати його на роки і в кінцевому підсумку вплинути на регіони, далекі від шторму.
Тепло є ключовим компонентом цієї історії. Давно відомо, що урагани отримують енергію від теплої температури поверхні моря. Це тепло допомагає вологе повітря біля поверхні океану піднімається як повітряна куля та утворюють хмари, вищі за гору Еверест. Ось чому урагани зазвичай утворюються в тропічних регіонах.
Те, що ми виявили, це те, що урагани також допомагають зігрівати океан, посилюючи його здатність поглинати та зберігати тепло. І це може мати далекосяжні наслідки.
Як урагани черпають енергію з тепла океану. Кельвін Ма через Wikimedia, CC BY
Коли урагани змішують тепло з океаном, це тепло не просто знову спливає на поверхню в тому самому місці. Ми показали, як підводні хвилі, створені штормом, можуть підштовхувати тепло приблизно в чотири рази глибше ніж змішування окремо, надсилаючи його на глибину, де тепло затримується далеко від поверхні. Звідти глибоководні течії можуть перенести його на тисячі миль. Ураган, який проходить через західну частину Тихого океану і вдаряє по Філіппінах, може призвести до того, що через багато років почнеться тепла вода, яка нагріє узбережжя Еквадору.
На морі шукають тайфуни
Протягом двох місяців восени 2018 року ми жили на борту дослідницького судна Thomas G. Thompson, щоб записати, як Філіппінське море реагує на зміни погодних умов. як океан Вчені, ми вивчаємо турбулентне змішування в океані та урагани та інші тропічні шторми, які породжують цю турбулентність.
Протягом першої половини нашого експерименту небо було ясним і вітер був спокійним. Але в другій половині три великі тайфуни, як урагани називають у цій частині світу, сколихнули океан.
Цей зсув дозволив нам безпосередньо порівняти рух океану з впливом штормів і без них. Зокрема, нам було цікаво дізнатися, як турбулентність під поверхнею океану допомагає передавати тепло в глибини океану.
Ми вимірюємо турбулентність океану за допомогою приладу під назвою мікроструктурний профайлер, який вільно падає на висоту майже 1,000 футів (300 метрів) і використовує зонд, схожий на голку фонографа, для вимірювання турбулентних рухів води.
Що відбувається, коли насувається ураган
Уявіть собі тропічний океан перед тим, як над ним пронесеться ураган. На поверхні знаходиться шар теплої води, тепліший за 80 градусів за Фаренгейтом (27 градусів за Цельсієм), який нагрівається сонцем і простягається приблизно на 160 футів (50 метрів) нижче поверхні. Під нею знаходяться шари більш холодної води.
Команда різниця температур між шарами утримує води розділеними і практично нездатними впливати одна на одну. Ви можете думати про це як про поділ між олією та оцтом у непорушній пляшці заправки для салату.
Коли ураган проходить над тропічним океаном, його сильні вітри допомагають зворушити межі між шарами води, подібно до того, як хтось струшує пляшку із заправкою для салату. У процесі холодна глибока вода змішується знизу, а тепла поверхнева — вниз. Це призводить до зниження температури на поверхні, що дозволяє океану поглинати тепло ефективніше, ніж зазвичай, у дні після урагану.
Понад два десятиліття науковці обговорювали чи можуть теплі води, які змішуються вниз ураганами, нагрівати океанські течії і тим самим формувати глобальні кліматичні моделі. В основі цього питання було те, чи можуть урагани перекачувати тепло досить глибоко, щоб воно залишалося в океані роками.
Ці ілюстрації показують, що відбувається з теплом океану до, під час, після та через багато місяців після того, як ураган проходить над океаном. Саллі Ворнер, CC BY-ND
Аналізуючи вимірювання під поверхнею океану, зроблені до та після трьох ураганів, ми виявили, що підводні хвилі переносять тепло приблизно в чотири рази глибше в океан, ніж пряме змішування під час урагану. Ці хвилі, які генерує сам ураган, переносять тепло настільки глибоко, що його неможливо легко викинути назад в атмосферу.
Наслідки тепла в глибинах океану
Як тільки це тепло буде зібрано великомасштабними океанськими течіями, його можна транспортувати у віддалені частини океану.
Тепло, отримане тайфунами, які ми досліджували у Філіппінському морі, могло текти до узбережжя Еквадору чи Каліфорнії, слідуючи поточним моделям, які переносять воду із заходу на схід через екваторіальну частину Тихого океану.
У цей момент тепло може повертатися до поверхні за допомогою комбінації мілководні течії, нарощування та турбулентне перемішування. Як тільки тепло знову підійде до поверхні, воно може зігріти місцевий клімат і вплинути на екосистеми.
Наприклад, коралові рифи особливо чутливі до тривалих періодів теплового стресу. Події Ель-Ніньо є типовим винуватцем відбілювання коралів в Еквадорі, але надлишок тепла від ураганів, які ми спостерігали, може сприяти напруженим рифам і вибіленим коралам далеко від того місця, де з’явилися шторми.
Коралові рифи є важливим місцем існування для риби та іншого морського життя, але їм загрожує підвищення температури океану. Джеймс Ватт через NOAA
Також можливо, що надлишок тепла від ураганів залишається в океані десятиліттями чи більше, не повертаючись на поверхню. Це фактично мало б пом’якшувальний вплив на зміну клімату.
Оскільки урагани перерозподіляють тепло від поверхні океану на більшу глибину, вони можуть допомогти уповільнити нагрівання атмосфери Землі, зберігаючи тепло в океані.
Вчені давно вважали урагани екстремальними явищами, викликаними теплом океану та сформованими кліматом Землі. Наші висновки, опублікованому в Proceedings of the National Academy of Sciences, додає новий вимір цій проблемі, показуючи, що взаємодія відбувається в обох напрямках — самі урагани мають здатність нагрівати океан і формувати клімат Землі.
про автора
Ноель Гутьєррес Брізуела, канд. Кандидат фізичної океанографії, Каліфорнійський університет, Сан-Дієго та Саллі Ворнер, доцент кафедри кліматології, Університет Brandeis
Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.
Схожі книги:
Майбутнє, яке ми обираємо: виживання кліматичної кризи
Крістіана Фігерес і Том Ріветт-Карнак
Автори, які відіграли ключову роль у Паризької угоді про зміну клімату, пропонують ідеї та стратегії подолання кліматичної кризи, включаючи індивідуальні та колективні дії.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Нежитлова Земля: життя після потепління
Девід Уоллес-Уеллс
У цій книзі досліджуються потенційні наслідки нестримної зміни клімату, включаючи масове вимирання, дефіцит їжі та води та політичну нестабільність.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Міністерство майбутнього: роман
Кім Стенлі Робінсон
Цей роман уявляє світ найближчого майбутнього, що бореться з наслідками зміни клімату, і пропонує бачення того, як суспільство може змінитися, щоб подолати кризу.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Під білим небом: природа майбутнього
автор: Елізабет Колберт
Автор досліджує вплив людини на світ природи, включаючи зміну клімату, і потенціал технологічних рішень для вирішення екологічних проблем.
Натисніть, щоб дізнатися більше або замовити
Недолік: Найбільш всеосяжний план, який пропонувався змінити глобальне потепління
під редакцією Пола Хокена
У цій книзі представлено комплексний план боротьби зі зміною клімату, включаючи рішення для багатьох секторів, таких як енергетика, сільське господарство та транспорт.
