Ученые показали динамическую сложность климатической системы Земли

Эль-Ниньо — это теплая фаза южной осцилляции Эль-Ниньо, ENSO, — одного из наиболее важных климатических явлений, широко освещаемого в средствах массовой информации в связи с его связью с катастрофическими погодными явлениями. Она связана с потеплением океанических вод в восточной экваториальной части Тихого океана.

И наоборот, Ла-Нинья представляет собой похолодание в восточной экваториальной части Тихого океана. ENSO охватывает циклические колебания температуры поверхности моря, колеблющиеся между теплой фазой Эль-Ниньо и холодной фазой Ла-Нинья в экваториальной части Тихого океана. В условиях продолжающихся изменений окружающей среды понимание реакции Эль-Ниньо на природные и антропогенные факторы становится все более важным для прогнозирования и управления изменчивостью климата в глобальном масштабе.

Разгадка реакции Эль-Ниньо

В журнале Geophysical Research Letters Пол Уилкокс из Группы четвертичных исследований под руководством Кристофа Шпётля попытался понять, как Эль-Ниньо реагирует на природные воздействия в течение длительных периодов времени. Для этого они проанализировали пещерные отложения, известные как спелеотемы, из юго-восточной части Аляски. В этих спелеотемах сохранились климатические записи за 3,5 тыс. лет. Результаты исследования свидетельствуют о том, что процессы, управляющие изменчивостью Эль-Ниньо, изменились с 1970-х годов.

Примерно до 50 лет назад изменения солнечной радиации играли значительную роль в формировании закономерностей Эль-Ниньо. Однако начиная с 1970-х годов мы видим четкие сигналы, которые можно отнести только к последствиям антропогенного изменения климата, — поясняет Пол Уилкокс.

Новая концепция: переключатель Уокера

Во втором исследовании, опубликованном в журнале The Innovation Geoscience, Уилкокс обратил внимание на изучение климатических сдвигов на юго-востоке Аляски за обширный период в 13 500 лет. Команда использовала спелеотемы как бесценный материал для изучения причин быстрых и кратковременных изменений климата, происходивших во время ледниковых периодов.

Несмотря на высокие северные широты, на юго-востоке Аляски в конце последнего ледникового периода и в период голоцена наблюдалась климатическая картина, напоминающая экваториальную часть Тихого океана. Это противоречит общепринятому «механизму биполярных качелей», согласно которому основным источником глобальной изменчивости климата является Северная Атлантика. Взамен этого традиционного механизма д-р Уилкокс и его сотрудники предложили концепцию „переключателя Уокера“.

Этот механизм, запускаемый изменениями солнечной радиации (инсоляции), приводит к быстрой корректировке температуры поверхности моря в экваториальной части Тихого океана, что впоследствии влияет на климатические модели в высоких северных широтах, включая Аляску и Северную Атлантику. Доктор Уилкокс поясняет: «Концепция „переключателя Уокера“ помогает нам лучше объяснить сложное взаимодействие факторов, определяющих динамику климата в этих регионах».

Результаты обоих исследований свидетельствуют об изменении характера Эль-Ниньо, когда антропогенное воздействие накладывает отпечаток на природные факторы, определяющие его поведение.

Изменение климата, возможно, привело к тому, что в 1970-х годах был преодолен климатический переломный момент, когда началось формирование более постоянной модели Эль-Ниньо. В то же время введение концепции «переключателя Уокера» дает альтернативное объяснение историческим колебаниям климата, — поясняет Пол Уилкокс.

Переключатель Уокера, вызываемый изменениями солнечной радиации, оказывает влияние на климатические модели по всему земному шару, включая высокие северные широты. Полученные результаты свидетельствуют о динамической сложности климатической системы Земли и подчеркивают необходимость постоянных исследований, направленных на углубление понимания климатических процессов.

19.10.2023