01 февруари 2023
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Южното полукълбо е по-бурно от Северното и най-накрая се разбра защо

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 07 декември 2022 в 00:01 125160
Ново проучване на Чикагския и Вашингтонския университет излага за първи път защо Южното полукълбо е по-бурно от Северното. Горе: Извънтропичен циклон край бреговете на Австралия през 2012 г. Кредит: NASA

Векове наред моряците, които са обикаляли целия свят, са знаели къде се крият най-страшните бури: в Южното полукълбо.

"Вълните се издигаха като планини и заплашваха да връхлетят [кораба] при всяко колебание", пише един от пътниците по време на плаване през 1849 г., когато заобикалят крайбрежието на Южна Америка.

Много години по-късно учените, с помощта на сателитни данни, най-накрая могат да покажат данни, подкрепящи интуицията на моряците: Южното полукълбо наистина е по-бурно от Северното, всъщност с около 24%. Но никой не знаеше защо.

Ново проучване, ръководено от климатолога от Чикагския университет Тифани Шоу (Tiffany Shaw), дава първото конкретно обяснение на този феномен. Шоу и нейните колеги откриват два основни виновника: океанската циркулация и големите планински вериги в Северното полукълбо.

Проучването установява също, че тази асиметрия на бурите се е увеличила от началото на сателитната ера през 80-те години на миналия век. Те установяват, че това увеличение съответства на прогнозите за изменението на климата, получени от физичните модели.

Констатациите са публикувани в списание Proceedings of the National Academy of Sciences.

Приказка за две полукълба

Дълго време не е имало много информация за времето в Южното полукълбо: Повечето от начините, по които се е наблюдавало времето, са свързани със сушата, а в Южното полукълбо има много повече океан, отколкото в Северното.

Но с появата на глобалното сателитно наблюдение през 80-те години на миналия век може да се определи количествено колко голяма е разликата. Южното полукълбо има по-силни течения и по-интензивни метеорологични явления.

Изказвани са различни идеи, но никой не бе намерил окончателно обяснение за тази асиметрия. Шоу и колегите ѝ разполагат с хипотези от свои и други предишни изследвания, но искат да направят следващата стъпка. Това означава да се обединят множество доказателства от наблюдения, теория и физични симулации на климата на Земята.

"Не можеш да сложиш Земята в буркан", обяснява Шоу, "затова вместо това използваме климатични модели, изградени върху законите на физиката, и провеждаме експерименти, за да проверим хипотезите си."

Те използват компютърен модел на климата на Земята, изграден по законите на физиката, който възпроизвежда наблюденията. След това премахват една по една различни променливи и определят количествено влиянието на всяка от тях върху силата на бурите.

Първата променлива, която проверяват, е топографията. Големите планински вериги нарушават въздушния поток по начин, който намалява бурите, а в Северното полукълбо има повече планински вериги.

Всъщност, когато учените изравняват всички планини на Земята, около половината от разликата в силата на бурите между двете полукълба изчезва.

Топографска карта на света, с по-високи планински вериги в тъмнокафяво и по-ниски области в зелено. Северното полукълбо има повече земна маса и по-високи планини от Южното полукълбо, което отчасти допринася за по-малко бури, според новото проучване. Кредит:  NASA Jet Propulsion Laboratory

Другата половина е свързана с океанската циркулация. Водата се движи по земното кълбо като много бавна, но мощна транспортна лента: потъва в Арктика, пътува по дъното на океана, издига се близо до Антарктида и издигайки се близо до повърхността, носи със себе си енергия. Това създава енергийна разлика между двете полукълба. Когато учените се опитват да премахнат този конвейер, те виждат, че другата половина от разликата в бурите изчезва.

Още по-силни бури

След като отговарят на основния въпрос защо Южното полукълбо е по-бурно, изследователите преминават към проучване на това как се е променила интензивността на бурите, откакто можем да ги проследяваме.

Разглеждайки последните десетилетия на наблюдения, те установяват, че асиметрията на бурите се е увеличила през сателитната ера, започвайки от 80-те години на миналия век. Това означава, че Южното полукълбо става още по-бурно, докато средната промяна в Северното полукълбо е незначителна.

Промените в интензивността на бурите в Южното полукълбо са свързани с промени в океана. Те установяват, че подобно влияние на океана се наблюдава и в Северното полукълбо, но ефектът му се неутрализира от поглъщането на слънчева светлина в Северното полукълбо поради загубата на морски лед и сняг.

Учените проверяват и установяват, че моделите, използвани за прогнозиране на изменението на климата като част от доклада за оценка на Междуправителствената експертна група по изменение на климата, показват същите сигнали - увеличаване на бурите в Южното полукълбо и незначителни промени в Северното - което служи като важна независима проверка на точността на тези модели.

Може би е изненадващо, че такъв измамно прост въпрос - защо едно полукълбо е по-бурно от друго - не е получил отговор толкова дълго време, но Шоу обяснява, че областта на физиката на времето и климата е сравнително млада в сравнение с много други области.

Едва след Втората световна война учените започват да изграждат физически модели на времето и климата в големи мащаби.

Но дълбокото разбиране на физическите механизми, които стоят зад климата и неговата реакция на предизвиканите от човека промени, като тези, изложени в това изследване, са от решаващо значение за прогнозиране и разбиране на това, което ще се случи с ускоряването на климатичните промени.

"Полагайки тази основа на разбиране, ние увеличаваме доверието в прогнозите за изменението на климата и по този начин помагаме на обществото да се подготви по-добре за последиците от изменението на климата", коментира Шоу. "Една от основните насоки в моите изследвания е да разберем дали моделите ни дават добра информация сега, за да можем да се доверим на това, което те казват за бъдещето. Залогът е голям и е важно да получим правилния отговор по правилната причина."

Справка: Tiffany A. Shaw, Stormier Southern Hemisphere induced by topography and ocean circulation, Proceedings of the National Academy of Sciences (2022). DOI: 10.1073/pnas.2123512119. www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2123512119

Източник: UChicago research offers first concrete explanation for difference, and show it is getting even stormier over time
University of Chicago


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.