พายุและเหตุการณ์สภาพอากาศสุดขั้วรุนแรงในซีกโลกใต้มากกว่าในซีกโลกเหนือ ซีกโลกใต้มีกระแสน้ำเจ็ตสตรีมที่แรงกว่าและมีสภาพอากาศสุดขั้วมากกว่าซีกโลกเหนือ การทำความเข้าใจความสำคัญสัมพัทธ์ของความแตกต่างระหว่างพื้นดินและมหาสมุทร รวมถึงภูมิประเทศ กระบวนการแผ่รังสี และการไหลเวียนของมหาสมุทร เพื่อระบุความไม่สมดุลนี้ถือเป็นสิ่งสำคัญและอาจช่วยตีความการคาดการณ์ของพายุในอนาคต
การใช้มุมมองที่มีพลัง การสังเกต และการจำลองแบบจำลองสภาพภูมิอากาศ การศึกษาใหม่โดย มหาวิทยาลัยชิคาโก เสนอคำอธิบายสตริงแรกสำหรับปรากฏการณ์นี้ พวกเขาพบสาเหตุสำคัญสองประการ: การไหลเวียนของมหาสมุทรและเทือกเขาขนาดใหญ่ใน ซีกโลกเหนือ.
การศึกษายังพบว่าความไม่สมดุลของพายุเพิ่มขึ้นตั้งแต่ทศวรรษ 1980 เมื่อยุคดาวเทียมเริ่มต้นขึ้น พวกเขาพบว่าการเพิ่มขึ้นนั้นสอดคล้องกับการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศโดยแบบจำลองทางฟิสิกส์
เป็นเวลานานแล้วที่ไม่มีใครรู้จักเรื่องนี้มากนัก สภาพอากาศในซีกโลกใต้. วิธีการสังเกตสภาพอากาศส่วนใหญ่ใช้วิธีทางบก แต่ด้วยการถือกำเนิดของการสังเกตการณ์ทั่วโลกด้วยดาวเทียมในช่วงทศวรรษ 1980 เราสามารถบอกได้ว่าความแตกต่างนั้นรุนแรงแค่ไหน ซีกโลกใต้มีกระแสน้ำเจ็ตสตรีมที่แรงกว่าและมีเหตุการณ์สภาพอากาศที่รุนแรงมากขึ้น
มีการแบ่งปันความคิดกันแล้วแต่ไม่มีใครพบสาเหตุที่แน่ชัดสำหรับความไม่สมดุลนี้ Shaw, Osamu Miyawaki (ปริญญาเอกปี 22 ปัจจุบันอยู่ที่ศูนย์วิจัยบรรยากาศแห่งชาติ) และ Aaron Donohoe จากมหาวิทยาลัย Washington ต่างก็มีทฤษฎีจากการวิจัยก่อนหน้านี้ แต่ต้องการก้าวต่อไป ซึ่งจำเป็นต้องรวมหลักฐานหลายบรรทัดจากการสังเกต ทฤษฎี และการจำลองสภาพอากาศตามฟิสิกส์
ทิฟฟานี่ ชอว์ นักวิทยาศาสตร์ด้านสภาพอากาศแห่งมหาวิทยาลัยชิคาโกกล่าวว่า “คุณไม่สามารถใส่โลกไว้ในขวดโหลได้ ดังนั้นเราจึงใช้แบบจำลองสภาพภูมิอากาศที่สร้างขึ้นตามกฎแห่งฟิสิกส์แทน และดำเนินการทดลองเพื่อทดสอบสมมติฐานของเรา”
พวกเขาใช้แบบจำลองเชิงตัวเลขของ ภูมิอากาศของโลก ตามกฎทางกายภาพเพื่อจำลองข้อมูล จากนั้นพวกเขาก็วัดผลกระทบของการกำจัดตัวแปรแต่ละตัวต่อความปั่นป่วนทีละครั้ง
ในตอนแรกพวกเขาตรวจสอบภูมิประเทศเป็นปัจจัยหนึ่ง ซีกโลกเหนือมีทิวเขาเพิ่มมากขึ้น และทิวเขาขนาดใหญ่สามารถขัดขวางการเคลื่อนที่ของอากาศเพื่อลดพายุได้ แท้จริงแล้วเมื่อนักวิทยาศาสตร์แบนทุก ภูเขาบนโลกประมาณครึ่งหนึ่งของความปั่นป่วนระหว่างซีกโลกทั้งสองก็หายไป
อีกส่วนหนึ่งเกี่ยวกับการหมุนเวียนของมหาสมุทร น้ำไหลเวียนไปทั่วโลกคล้ายกับสายพานลำเลียงที่เชื่องช้าแต่ทรงพลัง โดยไหลลงมาในอาร์กติก เดินทางผ่าน พื้นมหาสมุทร, ลุกขึ้นมา ทวิปแอนตาร์กติกาแล้วไหลขึ้นมาใกล้ผิวน้ำเพื่อนำพาพลังงานไปด้วย ขณะนี้ซีกโลกทั้งสองมีความแตกต่างด้านพลังงาน ความแปรปรวนของพายุอีกครึ่งหนึ่งหายไปเมื่อนักวิทยาศาสตร์พยายามถอดสายพานลำเลียงนี้ออก
หลังจากตอบคำถามพื้นฐานว่าทำไมซีกโลกใต้ถึงประสบกับพายุมากขึ้น นักวิทยาศาสตร์ได้พิจารณาว่าพายุได้พัฒนาไปอย่างไร
พวกเขาค้นพบว่าความไม่สมดุลของพายุได้เติบโตขึ้นในยุคดาวเทียมซึ่งเริ่มต้นในทศวรรษปี 1980 โดยการวิเคราะห์ข้อสังเกตจากทศวรรษก่อนๆ กล่าวคือ แม้ว่าการเปลี่ยนแปลงโดยเฉลี่ยในซีกโลกเหนือจะน้อยมาก แต่ซีกโลกใต้กลับมีพายุมากยิ่งขึ้น
ความแปรผันในมหาสมุทรเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงของพายุในซีกโลกใต้ พวกเขาค้นพบว่าซีกโลกเหนือก็มีอิทธิพลจากมหาสมุทรเช่นเดียวกัน ถึงกระนั้น อิทธิพลนี้ก็ถูกยกเลิกไปเนื่องจากการดูดกลืนแสงอาทิตย์ที่เพิ่มขึ้นของซีกโลกเหนือเนื่องจากการละลายของหิมะและน้ำแข็งในทะเล
นักวิทยาศาสตร์ได้ตรวจสอบแบบจำลองที่ใช้ในการคาดการณ์ เพื่อเป็นการตรวจสอบความถูกต้องของแบบจำลองเหล่านี้โดยอิสระ อากาศเปลี่ยนแปลง ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของรายงานการประเมินการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของคณะกรรมการระหว่างรัฐบาลว่าด้วยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และพบว่าทั้งหมดแสดงสัญญาณเดียวกัน คือ พายุที่เพิ่มมากขึ้นในซีกโลกใต้ และการเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในภาคเหนือ
นักวิทยาศาสตร์ เด่น, “อาจเป็นเรื่องที่น่าแปลกใจที่คำถามง่ายๆ ที่หลอกลวง—ทำไมซีกโลกหนึ่งถึงมีพายุมากกว่าอีกซีกโลกหนึ่ง—ไม่ได้รับคำตอบเป็นเวลานาน แต่ชอว์อธิบายว่าสาขาสภาพอากาศและฟิสิกส์ภูมิอากาศยังค่อนข้างใหม่เมื่อเทียบกับสาขาอื่น ๆ อีกมากมาย”
การอ้างอิงวารสาร:
- ทิฟฟานี่ เอ. ชอว์ และคณะ ซีกโลกใต้ที่มีพายุรุนแรงขึ้น เกิดจากภูมิประเทศและการไหลเวียนของมหาสมุทร PNAS. ดอย: 10.1073 / pnas.2123512119
