暴風雨や異常気象は、北半球よりも南半球の方が強くなります。 南半球では、北半球よりもジェット気流が強くなり、異常気象が多くなります。 この非対称性を決定するためには、地形、放射過程、海洋循環などの陸と海のコントラストの相対的な重要性を理解することが不可欠であり、将来の暴風雨の予測を解釈するのに役立つ可能性があります。
エネルギーの観点、観測、および気候モデルのシミュレーションを使用して、 シカゴ大学 この現象の最初の文字列の説明を提供します。 彼らは、XNUMX つの重要な原因を発見しました。それは、海洋循環と、北極海の大きな山脈です。 北半球.
この研究では、衛星時代が始まった 1980 年代以降、この嵐の不均衡が拡大していることも発見しました。 彼らは、この増加が、物理学に基づくモデルによる気候変動予測と質的に一致していることを発見しました。
長い間、そのことについてほとんど知られていなかった 南半球の天気. 気象を観測する方法のほとんどは陸上で行われました。 しかし、1980 年代に衛星ベースの全球観測が登場したことで、その差がどれほど極端であったかを数値化することができました。 南半球ではジェット気流が強くなり、異常気象が多くなります。
考えは共有されましたが、誰もこの非対称性の決定的な原因を見つけられませんでした. Shaw、宮脇修 (Ph.D. '22、現在は国立大気研究センター)、およびワシントン大学の Aaron Donohoe は、以前の研究から理論を持っていましたが、さらに先に進みたいと考えていました。 これには、観測、理論、および物理学に基づく気候シミュレーションから得られた多数の証拠を組み合わせる必要がありました。
シカゴ大学の気候科学者ティファニー・ショーは、次のように述べています。 「地球を瓶に入れることはできません。代わりに、物理法則に基づいて構築された気候モデルを使用し、実験を行って仮説を検証しています。」
彼らは次の数値モデルを適用した 地球の気候 データを複製するための物理的なルールに基づいています。 次に、嵐に対する各変数の削除の影響を、一度に XNUMX つずつ測定しました。
彼らは最初、要因として地形を調べました。 北半球にはさらに多くの山脈があり、大きな山脈は空気の動きを妨げて嵐を和らげる可能性があります。 確かに、科学者がすべてを平らにしたとき 地球上の山、XNUMXつの半球間の嵐の差の約半分が消えました。
他の部分は海洋の循環に関するものでした。 水は、動きは鈍いが強力なコンベヤー ベルトのように世界中を循環しています。 海底、上昇 南極大陸となり、エネルギーを伴って地表近くまで流れていきます。 XNUMX つの半球にはエネルギー差があります。 科学者がこのコンベヤーベルトを取り除こうとしたとき、嵐の分散の残りの半分は消えました。
科学者たちは、なぜ南半球でより多くの暴風雨が発生するのかという基本的な疑問に取り組んだ後、暴風雨がどのように進化したかを調べました。
彼らは、過去数十年の観測結果を分析することで、1980 年代に始まった衛星時代に嵐の非対称性が増大していることを発見しました。 つまり、北半球の平均的な変化は最小限にとどまっていますが、南半球はさらに嵐のようになっています。
海洋の変動は、南半球の暴風雨の変化と関連していました。 彼らは、北半球にも同様の海洋の影響があることを発見しました。 それでも、この影響は、雪と海氷の融解による北半球の太陽吸収の増加によって打ち消されます。
これらのモデルの精度に関する重要な独立したチェックとして、科学者は予測に使用されたモデルを調べました 気候変動 気候変動評価報告書に関する政府間パネルの一部として、南半球で暴風雨が増加し、北半球で小さな変化が見られるなど、すべてが同じ信号を示していることを発見しました。
科学者たち 注意, 「なぜある半球が他の半球よりも嵐が強いのかという一見単純な疑問が、これほど長い間答えられなかったのは驚くべきことかもしれませんが、気象と気候物理学の分野は他の多くの分野に比べて比較的歴史が浅いとショーは説明しました。」
ジャーナルリファレンス：
- ティファニー A. ショーら。 地形と海洋循環によって引き起こされた南半球の嵐。 PNAS。 DOI： 10.1073 / pnas.2123512119
