Οι καταιγίδες και τα ακραία καιρικά φαινόμενα είναι ισχυρότερα στο νότιο ημισφαίριο από ό,τι στο βόρειο ημισφαίριο. Το Νότιο Ημισφαίριο έχει ισχυρότερο αεριωθούμενο ρεύμα και πιο ακραία καιρικά φαινόμενα από το βόρειο ημισφαίριο. Η κατανόηση της σχετικής σημασίας της αντίθεσης εδάφους-ωκεανού, συμπεριλαμβανομένης της τοπογραφίας, των διεργασιών ακτινοβολίας και της ωκεάνιας κυκλοφορίας, για τον προσδιορισμό αυτής της ασυμμετρίας είναι απαραίτητη και μπορεί να βοηθήσει στην ερμηνεία των προβολών μελλοντικής καταιγίδας.
Χρησιμοποιώντας μια ενεργειακή προοπτική, παρατηρήσεις και προσομοιώσεις κλιματικών μοντέλων, μια νέα μελέτη από την Πανεπιστήμιο του Σικάγου προσφέρει μια πρώτη εξήγηση για αυτό το φαινόμενο. Βρήκαν δύο σημαντικούς ένοχους: την κυκλοφορία των ωκεανών και τις μεγάλες οροσειρές στο Βόρειο ημισφαίριο.
Η μελέτη ανακάλυψε επίσης ότι αυτή η ανισορροπία της καταιγίδας είχε αυξηθεί από τη δεκαετία του 1980, όταν ξεκίνησε η εποχή των δορυφόρων. Διαπίστωσαν ότι η αύξηση ήταν ποιοτικά σύμφωνη με τις προβλέψεις για την κλιματική αλλαγή που έγιναν από μοντέλα που βασίζονται στη φυσική.
Για πολύ καιρό, πολύ λιγότερα ήταν γνωστά για το καιρός στο νότιο ημισφαίριο. Οι περισσότεροι τρόποι για την παρατήρηση του καιρού ήταν επίγειοι. Αλλά με την εμφάνιση της παγκόσμιας παρατήρησης βάσει δορυφόρου τη δεκαετία του 1980, μπορούσαμε να ποσοτικοποιήσουμε πόσο ακραία ήταν η διαφορά. Το Νότιο Ημισφαίριο έχει ισχυρότερο αεριωθούμενο ρεύμα και πιο ακραία καιρικά φαινόμενα.
Οι σκέψεις είχαν μοιραστεί, αλλά κανείς δεν είχε βρει μια οριστική αιτία για αυτήν την ασυμμετρία. Ο Shaw, ο Osamu Miyawaki (Ph.D. ’22, επί του παρόντος στο Εθνικό Κέντρο Ατμοσφαιρικής Έρευνας) και ο Aaron Donohoe από το Πανεπιστήμιο της Ουάσιγκτον είχαν θεωρίες από παλαιότερες έρευνες, αλλά ήθελαν να προχωρήσουν περαιτέρω. Αυτό απαιτούσε συνδυασμό πολλών γραμμών στοιχείων από παρατηρήσεις, θεωρία και κλιματικές προσομοιώσεις που βασίζονται στη φυσική.
Η κλιματική επιστήμονας του Πανεπιστημίου του Σικάγο, Tiffany Shaw, δήλωσε: «Δεν μπορείτε να βάλετε τη Γη σε ένα βάζο, επομένως, αντ' αυτού, χρησιμοποιούμε κλιματικά μοντέλα βασισμένα στους νόμους της φυσικής και κάνουμε πειράματα για να ελέγξουμε τις υποθέσεις μας».
Εφάρμοσαν ένα αριθμητικό μοντέλο του το κλίμα της γης με βάση φυσικούς κανόνες για την αναπαραγωγή των δεδομένων. Στη συνέχεια μέτρησαν τις επιπτώσεις της αφαίρεσης κάθε μεταβλητής, μία κάθε φορά, στην καταιγίδα.
Αρχικά εξέτασαν την τοπογραφία ως παράγοντα. Υπάρχουν περισσότερες οροσειρές στο βόρειο ημισφαίριο και οι μεγάλες οροσειρές μπορούν να εμποδίσουν την κίνηση του αέρα για να μειώσουν τις καταιγίδες. Πράγματι, όταν οι επιστήμονες ισοπέδωσαν κάθε βουνό στη Γη, περίπου η μισή διαφορά στην καταιγίδα μεταξύ των δύο ημισφαιρίων εξαφανίστηκε.
Το άλλο μέρος αφορούσε την κυκλοφορία του ωκεανού. Το νερό κυκλοφορεί σε όλο τον κόσμο σαν μια αργή αλλά ισχυρή μεταφορική ταινία: κατεβαίνει στην Αρκτική, ταξιδεύει μέσα από βυθός του ωκεανού, ανεβαίνει μέσα Antarctica , και στη συνέχεια ρέει προς τα πάνω κοντά στην επιφάνεια, μεταφέροντας ενέργεια μαζί της. Τα δύο ημισφαίρια έχουν πλέον ενεργειακή διαφορά. Το άλλο μισό της διακύμανσης της καταιγίδας εξαφανίστηκε όταν οι επιστήμονες προσπάθησαν να αφαιρέσουν αυτόν τον μεταφορικό ιμάντα.
Αφού εξέτασαν το θεμελιώδες ερώτημα γιατί το νότιο ημισφαίριο βιώνει περισσότερες καταιγίδες, οι επιστήμονες εξέτασαν πώς έχει εξελιχθεί η καταιγίδα.
Ανακάλυψαν ότι η ασυμμετρία της καταιγίδας έχει αυξηθεί κατά τη διάρκεια της δορυφορικής εποχής, η οποία ξεκίνησε τη δεκαετία του 1980, αναλύοντας παρατηρήσεις από προηγούμενες δεκαετίες. Δηλαδή, ενώ η μέση αλλαγή στο βόρειο ημισφαίριο ήταν ελάχιστη, το νότιο ημισφαίριο γίνεται ακόμα πιο θυελλώδης.
Οι παραλλαγές στον ωκεανό συνδέθηκαν με αλλαγές στην καταιγίδα στο νότιο ημισφαίριο. Ανακάλυψαν ότι το βόρειο ημισφαίριο έχει επίσης συγκρίσιμη ωκεάνια επιρροή. Ωστόσο, αυτή η επιρροή ακυρώνεται από την αυξημένη ηλιακή απορρόφηση του βόρειου ημισφαιρίου λόγω της τήξης του χιονιού και του θαλάσσιου πάγου.
Ως ουσιαστικός ανεξάρτητος έλεγχος της ακρίβειας αυτών των μοντέλων, οι επιστήμονες εξέτασαν τα μοντέλα που χρησιμοποιήθηκαν για την πρόβλεψη της κλιματικής αλλαγής ως μέρος της έκθεσης αξιολόγησης της Διακυβερνητικής Επιτροπής για την Κλιματική Αλλαγή και ανακάλυψε ότι όλες εμφάνιζαν τα ίδια σήματα—αύξηση της καταιγίδας στο νότιο ημισφαίριο και μικρές αλλαγές στο βόρειο ημισφαίριο.
Επιστήμονες Σημειώνεται, «Μπορεί να προκαλεί έκπληξη το γεγονός ότι μια τόσο απατηλά απλή ερώτηση - γιατί ένα ημισφαίριο είναι πιο θυελλώδη από ένα άλλο - έμεινε αναπάντητο για τόσο πολύ καιρό, αλλά ο Shaw εξήγησε ότι το πεδίο της φυσικής του καιρού και του κλίματος είναι σχετικά νέο σε σύγκριση με πολλά άλλα πεδία.
Αναφορά στο περιοδικό:
- Οι Tiffany A. Shaw et al. Πιο καταιγιστικό νότιο ημισφαίριο που προκαλείται από την τοπογραφία και την κυκλοφορία των ωκεανών. PNASΕ DOI: 10.1073 / pnas.2123512119
