Stürme und extreme Wetterereignisse sind auf der Südhalbkugel stärker als auf der Nordhalbkugel. Auf der Südhalbkugel gibt es einen stärkeren Jetstream und mehr extreme Wetterereignisse als auf der Nordhalbkugel. Das Verständnis der relativen Bedeutung des Land-Ozean-Kontrasts, einschließlich Topographie, Strahlungsprozessen und Ozeanzirkulation, für die Bestimmung dieser Asymmetrie ist von wesentlicher Bedeutung und kann bei der Interpretation von Prognosen zukünftiger Stürme hilfreich sein.
Unter Verwendung einer energetischen Perspektive, Beobachtungen und Klimamodellsimulationen wurde eine neue Studie des University of Chicago bietet eine erste Erklärung für dieses Phänomen. Sie fanden zwei Hauptverursacher: die Meereszirkulation und die großen Gebirgszüge im Meer Nördliche Hemisphäre.
Die Studie ergab auch, dass dieses Ungleichgewicht der Stürme seit Beginn des Satellitenzeitalters in den 1980er Jahren zugenommen hatte. Sie fanden heraus, dass der Anstieg qualitativ mit den Klimawandelprognosen übereinstimmte, die von physikbasierten Modellen erstellt wurden.
Lange Zeit war deutlich weniger darüber bekannt Wetter auf der Südhalbkugel. Die meisten Möglichkeiten zur Wetterbeobachtung waren landgestützte. Aber mit dem Aufkommen der satellitengestützten globalen Beobachtung in den 1980er Jahren konnten wir quantifizieren, wie extrem der Unterschied war. Auf der Südhalbkugel gibt es einen stärkeren Jetstream und mehr extreme Wetterereignisse.
Die Gedanken wurden ausgetauscht, aber niemand hatte eine schlüssige Ursache für diese Asymmetrie gefunden. Shaw, Osamu Miyawaki (Ph.D. '22, derzeit am National Center for Atmospheric Research) und Aaron Donohoe von der University of Washington hatten alle Theorien aus früheren Forschungen, wollten aber noch weiter gehen. Dies erforderte die Kombination zahlreicher Beweislinien aus Beobachtungen, Theorie und physikbasierten Klimasimulationen.
Die Klimaforscherin Tiffany Shaw von der University of Chicago sagte: „Man kann die Erde nicht in ein Glas stecken, also verwenden wir stattdessen Klimamodelle, die auf den Gesetzen der Physik basieren, und führen Experimente durch, um unsere Hypothesen zu testen.“
Sie verwendeten ein numerisches Modell von Das Klima der Erde basierend auf physikalischen Regeln zur Replikation der Daten. Anschließend maßen sie nacheinander die Auswirkungen der Entfernung jeder Variablen auf die Stürme.
Sie untersuchten zunächst die Topographie als Faktor. Auf der Nordhalbkugel gibt es mehr Gebirgszüge, und große Gebirgszüge können die Luftbewegung behindern und so Stürme abmildern. In der Tat, als die Wissenschaftler alles flach machten Berg auf der Erdeverschwand etwa die Hälfte des Sturmunterschieds zwischen den beiden Hemisphären.
Der andere Teil betraf die Zirkulation des Ozeans. Wasser zirkuliert auf der ganzen Welt wie ein träges, aber leistungsstarkes Förderband: Es senkt sich in die Arktis, wandert durch die Arktis Meeresboden, steigt ein Antarctica, und fließt dann nahe der Oberfläche nach oben und trägt dabei Energie mit sich. Die beiden Hemisphären weisen nun einen Energieunterschied auf. Die andere Hälfte der Varianz der Stürme verschwand, als die Wissenschaftler versuchten, dieses Förderband zu entfernen.
Nachdem die Wissenschaftler sich mit der grundlegenden Frage befasst hatten, warum es auf der Südhalbkugel mehr Stürme gibt, untersuchten sie, wie sich die Stürme entwickelt haben.
Durch die Analyse von Beobachtungen aus früheren Jahrzehnten entdeckten sie, dass die Sturmasymmetrie im Laufe des Satellitenzeitalters, das in den 1980er Jahren begann, zugenommen hat. Das heißt, während die durchschnittliche Veränderung auf der Nordhalbkugel minimal war, wird es auf der Südhalbkugel noch stürmischer.
Schwankungen im Ozean waren mit Veränderungen der Stürme auf der Südhalbkugel verbunden. Sie fanden heraus, dass auch die nördliche Hemisphäre einen vergleichbaren Einfluss auf die Ozeane hat. Dieser Einfluss wird jedoch durch die erhöhte Sonnenabsorption der nördlichen Hemisphäre aufgrund des Schmelzens von Schnee und Meereis zunichte gemacht.
Als wesentliche unabhängige Überprüfung der Genauigkeit dieser Modelle untersuchten die Wissenschaftler die Modelle, die zur Prognose verwendet wurden Klimawechsel im Rahmen des Bewertungsberichts des Weltklimarats und stellte fest, dass sie alle die gleichen Signale zeigten – zunehmende Stürme auf der Südhalbkugel und geringfügige Veränderungen auf der Nordhalbkugel.
Wissenschaftler bekannt, „Es mag überraschend sein, dass eine so täuschend einfache Frage – warum eine Hemisphäre stürmischer ist als eine andere – so lange unbeantwortet blieb, aber Shaw erklärte, dass das Gebiet der Wetter- und Klimaphysik im Vergleich zu vielen anderen Gebieten relativ jung ist.“
Journal Referenz:
