Amikor egy hurrikán eléri a földet, a pusztítás évekig vagy akár évtizedekig is látható lehet. Kevésbé nyilvánvaló, de egyben erőteljes is a hurrikánok hatása az óceánokra.
egy Új tanulmány, valós idejű mérésekkel megmutatjuk, hogy a hurrikánok nem csak a felszínen kavargatják a vizet. Mélyen az óceánba is tolhatják a hőt oly módon, hogy évekre elzárhatják azt, és végső soron a vihartól távol eső régiókat is érinthetik.
A hőség a fő összetevője ennek a történetnek. Régóta ismert, hogy hurrikánok energiájukat a meleg tengerfelszín hőmérsékletéből nyerik. Ez a meleg segít nedves levegő az óceán felszíne közelében emelkedik mint egy hőlégballon, és a Mount Everestnél magasabb felhőket alkotnak. Ez az oka annak, hogy hurrikánok általában a trópusi területeken alakulnak ki.
Felfedeztük, hogy a hurrikánok végső soron az óceán felmelegedését is elősegítik azáltal, hogy fokozzák a hőelnyelő és -tároló képességét. Ennek pedig messzemenő következményei lehetnek.
Hogyan nyernek energiát a hurrikánok az óceán melegéből. Kelvin Ma a Wikimédián keresztül, CC BY
Amikor a hurrikánok hőt kevernek az óceánba, ez a hő nem csak ugyanazon a helyen jelenik meg. Megmutattuk, hogy a vihar által keltett víz alatti hullámok hogyan tudják tolódni a hőségben nagyjából négyszer mélyebb mint egyedül keverni, olyan mélységbe küldeni, ahol a hő távol van a felszíntől. Onnan a mélytengeri áramlatok több ezer mérföldre szállíthatják. Egy hurrikán, amely áthalad a Csendes-óceán nyugati részén, és eléri a Fülöp-szigeteket, évekkel később meleg vizet szolgáltathat, amely felmelegíti Ecuador partjait.
Tengeren, tájfunokat keresve
2018 őszén két hónapig a Thomas G. Thompson kutatóhajó fedélzetén éltünk, hogy feljegyezzük, hogyan reagál a Fülöp-tenger a változó időjárási mintázatokra. Mint óceán tudósok, tanulmányozzuk a turbulens keveredést az óceánban, valamint a hurrikánokat és más trópusi viharokat, amelyek ezt a turbulenciát generálják.
Kísérletünk első felében tiszta volt az ég, és csendes volt a szél. A második felében azonban három nagy tájfun – a világ ezen részén hurrikánként ismert – felkavarta az óceánt.
Ez az eltolódás lehetővé tette számunkra, hogy közvetlenül összehasonlítsuk az óceán mozgását a viharokkal és anélkül. Különösen arra voltunk kíváncsiak, hogy megtudjuk, hogy az óceán felszíne alatti turbulencia hogyan segíti a hő átvitelét az óceán mélyébe.
Az óceán turbulenciáját egy mikrostruktúra-profilozónak nevezett műszerrel mérjük, amely közel 1,000 méteres magasságban szabadon esik, és egy fonográftűhöz hasonló szondát használ a víz turbulens mozgásának mérésére.
Mi történik, ha hurrikán jön
Képzelje el a trópusi óceánt, mielőtt egy hurrikán áthaladna rajta. A felszínen egy 80 Fahrenheit-foknál (27 Celsius-fok) melegebb vízréteg található, amelyet a nap melegít fel, és nagyjából 160 méterrel a felszín alatt húzódik. Alatta hidegebb vízrétegek vannak.
A hőmérséklet-különbség a rétegek között elválasztja a vizeket, és gyakorlatilag nem tud egymásra hatni. Úgy képzelheted el, mint az olaj és az ecet megosztását egy rázatlan üveg salátaöntetben.
Miközben egy hurrikán áthalad a trópusi óceán felett, erős szelei segítenek megmozgatni a határokat a vízrétegek között, hasonlóan ahhoz, mintha valaki megrázná az üveg salátaöntetet. Ennek során alulról hideg mélyvíz, lefelé pedig meleg felszíni víz keveredik. Ez a felszíni hőmérséklet lehűlését okozza, ami lehetővé teszi, hogy az óceán a szokásosnál hatékonyabban szívja fel a hőt a hurrikán utáni napokban.
Több mint két évtizede a tudósok vitáztak vajon a hurrikánok által lefelé keveredett meleg vizek felmelegíthetik-e az óceáni áramlatokat, és ezáltal alakíthatják-e a globális éghajlati mintákat. A kérdés középpontjában az állt, hogy a hurrikánok képesek-e elég mélyre pumpálni a hőt ahhoz, hogy az évekig az óceánban maradjon.
Ezek az illusztrációk azt mutatják, hogy mi történik az óceán hőjével, mielőtt, közben, után és sok hónappal azután, hogy egy hurrikán áthaladt az óceán felett. Sally Warner, CC BY-ND
Három hurrikán előtt és után végzett felszín alatti óceáni mérések elemzésével azt találtuk, hogy a víz alatti hullámok nagyjából négyszer mélyebbre szállítják a hőt az óceánba, mint a hurrikán alatti közvetlen keveredés. Ezek a hullámok, amelyeket maga a hurrikán generál, elég mélyre szállítják a hőt ahhoz, hogy az ne kerülhessen könnyen vissza a légkörbe.
A hő hatása az óceán mélyén
Ha ezt a hőt a nagyszabású óceáni áramlatok felszívják, az az óceán távoli részeire is eljuthat.
Az általunk vizsgált tájfunok által a Fülöp-tengeren beoltott hő Ecuador vagy Kalifornia partjaira áramolhatott, a jelenlegi minták szerint, amelyek nyugatról keletre szállítják a vizet az egyenlítői Csendes-óceánon.
Ezen a ponton a hő visszakeverhető a felületre a következők kombinációjával zátonyos áramlatok, feláramlás és a turbulens keverés. Ha a hő ismét közel van a felszínhez, felmelegítheti a helyi klímát, és hatással lehet az ökoszisztémákra.
Például a korallzátonyok különösen érzékenyek a hosszan tartó hőstresszre. Az El Niño események a tipikus bűnösök korallfehérítés Ecuadorban, de az általunk megfigyelt hurrikánok hőtöbblete hozzájárulhat a zátonyok és a kifehéredett korallok feszültségéhez, távol a viharok megjelenésétől.
A korallzátonyok a halak és más tengeri élőlények nélkülözhetetlen élőhelyei, de az óceánok hőmérsékletének emelkedése fenyegeti őket. James Watt a NOAA-n keresztül
Az is lehetséges, hogy a hurrikánok hőfeleslege évtizedekig vagy még tovább marad az óceánban anélkül, hogy visszatérne a felszínre. Ennek valójában mérséklő hatása lenne az éghajlatváltozásra.
Mivel a hurrikánok újra elosztják a hőt az óceán felszínéről a nagyobb mélységekbe, segíthetnek lelassítani a Föld légkörének felmelegedését azáltal, hogy a hőt az óceánban tartják.
A tudósok régóta úgy gondolják a hurrikánokat, mint extrém eseményeket, amelyeket az óceánok hője táplál, és a Föld éghajlata alakított ki. MegállapításainkA Proceedings of the National Academy of Sciences folyóiratban megjelent cikk új dimenziót ad ehhez a problémához azáltal, hogy megmutatja, hogy a kölcsönhatások mindkét irányban zajlanak – maguk a hurrikánok is képesek felmelegíteni az óceánt és alakítani a Föld klímáját.
A szerzőről
Noel Gutiérrez Brizuela, Ph.D. Fizikai Oceanográfia kandidátus, Kaliforniai Egyetem, San Diego és a Sally Warner, klímatudományi docens, Brandeis University
Ezt a cikket újra kiadják A beszélgetés Creative Commons licenc alatt. Olvassa el a eredeti cikk.
Kapcsolódó könyvek:
A választott jövő: az éghajlati válság túlélése
írta: Christiana Figueres és Tom Rivett-Carnac
A szerzők, akik kulcsszerepet játszottak az éghajlatváltozásról szóló párizsi megállapodásban, betekintést és stratégiákat kínálnak az éghajlati válság kezelésére, beleértve az egyéni és kollektív fellépést.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
A lakhatatlan föld: élet a felmelegedés után
írta David Wallace-Wells
Ez a könyv feltárja az ellenőrizetlen éghajlatváltozás lehetséges következményeit, beleértve a tömeges kihalást, az élelmiszer- és vízhiányt, valamint a politikai instabilitást.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
A Jövő Minisztériuma: regény
írta: Kim Stanley Robinson
Ez a regény egy közeljövő világát képzeli el, amely az éghajlatváltozás hatásaival küszködik, és víziót kínál arra vonatkozóan, hogyan változhat a társadalom a válság kezelésére.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
Fehér ég alatt: A jövő természete
Írta: Kolbert Elizabeth
A szerző feltárja az emberiség természeti világra gyakorolt hatását, beleértve az éghajlatváltozást, valamint a környezeti kihívások kezelésére szolgáló technológiai megoldások lehetőségét.
Kattintson a további információkért vagy a megrendeléshez
Lehívás: A globális felmelegedés visszafordítására valaha javasolt legátfogóbb terv
szerkesztette Paul Hawken
Ez a könyv átfogó tervet mutat be az éghajlatváltozás kezelésére, beleértve a megoldásokat számos ágazatból, mint például az energia, a mezőgazdaság és a közlekedés.
