هنگامی که یک طوفان به زمین می رسد، تخریب می تواند برای سال ها یا حتی دهه ها قابل مشاهده باشد. تأثیری که طوفان‌ها بر اقیانوس‌ها می‌گذارند، کمتر آشکار، اما همچنین قدرتمند است.
در یک مطالعه جدیدما از طریق اندازه‌گیری‌های بلادرنگ نشان می‌دهیم که طوفان‌ها فقط آب را به سطح نمی‌رسانند. آنها همچنین می‌توانند گرما را به اعماق اقیانوس فشار دهند، به گونه‌ای که می‌توانند آن را برای سال‌ها مسدود کنند و در نهایت بر مناطق دور از طوفان تأثیر بگذارند.
گرما جزء اصلی این داستان است. مدتهاست که شناخته شده است که طوفان انرژی خود را از دمای گرم سطح دریا به دست می آورند. این گرما کمک می کند هوای مرطوب در نزدیکی سطح اقیانوس بالا می رود مانند یک بالون هوای گرم و تشکیل ابرهایی بلندتر از قله اورست. به همین دلیل است که طوفان ها معمولاً در مناطق گرمسیری شکل می گیرند.
آنچه ما کشف کردیم این است که طوفان ها در نهایت به گرم شدن اقیانوس نیز کمک می کنند و توانایی آن در جذب و ذخیره گرما را افزایش می دهند. و این می تواند عواقب گسترده ای داشته باشد.
چگونه طوفان ها از گرمای اقیانوس انرژی می گیرند. کلوین ما از طریق ویکی مدیا, CC BY
وقتی طوفان ها گرما را با اقیانوس مخلوط می کنند، آن گرما فقط در همان مکان دوباره ظاهر نمی شود. ما نشان دادیم که چگونه امواج زیر آب تولید شده توسط طوفان می تواند گرما را فشار دهد تقریبا چهار برابر عمیق تر از مخلوط کردن به تنهایی، فرستادن آن به عمقی که گرما دور از سطح به دام می افتد. از آنجا، جریان های عمیق دریا می توانند آن را هزاران مایل حمل کنند. طوفانی که از غرب اقیانوس آرام عبور می کند و به فیلیپین برخورد می کند، می تواند آب گرمی را تامین کند که سال ها بعد سواحل اکوادور را گرم می کند.
در دریا، به دنبال طوفان
به مدت دو ماه در پاییز 2018، ما روی کشتی تحقیقاتی توماس جی. تامپسون زندگی کردیم تا نحوه واکنش دریای فیلیپین به تغییر الگوهای آب و هوا را ثبت کنیم. مانند اقیانوس دانشمندان، ما اختلاط متلاطم در اقیانوس و طوفان ها و دیگر طوفان های گرمسیری را که این تلاطم را ایجاد می کنند مطالعه می کنیم.
در نیمه اول آزمایش ما آسمان صاف و بادها آرام بود. اما در نیمه دوم، سه طوفان بزرگ - همانطور که طوفان ها در این قسمت از جهان شناخته می شوند - اقیانوس را به هیجان آوردند.
این تغییر به ما اجازه داد مستقیماً حرکات اقیانوس را با و بدون تأثیر طوفان ها مقایسه کنیم. به ویژه، ما علاقه مند بودیم که بدانیم چگونه تلاطم زیر سطح اقیانوس به انتقال گرما به اعماق اقیانوس کمک می کند.
ما تلاطم اقیانوس را با ابزاری به نام پروفیل‌ساز ریزساختار اندازه‌گیری می‌کنیم که تقریباً 1,000 فوت (300 متر) سقوط می‌کند و از یک کاوشگر مشابه سوزن گرامافون برای اندازه‌گیری حرکات آشفته آب استفاده می‌کند.
وقتی یک طوفان از راه می رسد چه اتفاقی می افتد
اقیانوس گرمسیری را قبل از عبور طوفان از روی آن تصور کنید. در سطح یک لایه آب گرم، گرمتر از 80 درجه فارنهایت (27 درجه سانتیگراد) وجود دارد که توسط خورشید گرم می شود و تقریباً 160 فوت (50 متر) زیر سطح امتداد می یابد. در زیر آن لایه هایی از آب سردتر وجود دارد.
La اختلاف دما بین لایه‌ها، آب‌ها را از هم جدا نگه می‌دارد و عملاً قادر به تأثیرگذاری بر یکدیگر نیستند. شما می توانید آن را مانند تقسیم بین روغن و سرکه در یک بطری تند نخورده سس سالاد در نظر بگیرید.
هنگامی که طوفان از اقیانوس گرمسیری عبور می کند، بادهای شدید آن به بهم زدن مرزهای بین لایه های آب کمک می کند، دقیقاً مانند کسی که بطری سس سالاد را تکان می دهد. در این فرآیند، آب عمیق سرد از زیر مخلوط می شود و آب سطحی گرم به سمت پایین مخلوط می شود. این باعث می شود دمای سطح سرد شود و به اقیانوس اجازه می دهد تا گرما را در روزهای پس از طوفان به طور موثرتر از حد معمول جذب کند.
برای بیش از دو دهه، دانشمندان بحث کرده اند آیا آب های گرمی که توسط طوفان ها به سمت پایین مخلوط می شوند، می توانند جریان های اقیانوسی را گرم کنند و در نتیجه الگوهای آب و هوای جهانی را شکل دهند؟ در قلب این سوال این بود که آیا طوفان ها می توانند گرما را به قدری عمیق پمپ کنند که سال ها در اقیانوس بماند؟
این تصاویر نشان می دهد که چه اتفاقی برای گرمای اقیانوس قبل، در طول، بعد و چندین ماه پس از عبور طوفان بر روی اقیانوس می افتد. سالی وارنر, CC BY-ND
با تجزیه و تحلیل اندازه‌گیری‌های اقیانوس‌های زیرسطحی انجام‌شده قبل و بعد از سه طوفان، دریافتیم که امواج زیر آب گرما را تقریباً چهار برابر بیشتر از اختلاط مستقیم در طول طوفان به داخل اقیانوس منتقل می‌کنند. این امواج که توسط خود طوفان ایجاد می شوند، گرما را به قدری عمیق منتقل می کنند که به راحتی نمی توان آن را به جو بازگرداند.
پیامدهای گرما در اعماق اقیانوس
هنگامی که این گرما توسط جریان های اقیانوسی در مقیاس بزرگ دریافت می شود، می توان آن را به نقاط دوردست اقیانوس منتقل کرد.
گرمای تزریق شده توسط طوفان هایی که ما در دریای فیلیپین مطالعه کردیم، ممکن است به دنبال الگوهای فعلی که آب را از غرب به شرق در سراسر اقیانوس آرام استوایی منتقل می کند، به سواحل اکوادور یا کالیفرنیا سرازیر شده باشد.
در این مرحله، گرما ممکن است با ترکیبی از به سطح مخلوط شود جریان های آبریزی, بالا آمدن و اختلاط آشفته. هنگامی که گرما دوباره به سطح نزدیک شود، می تواند آب و هوای محلی را گرم کند و اکوسیستم ها را تحت تأثیر قرار دهد.
به عنوان مثال، صخره های مرجانی به ویژه به دوره های طولانی تنش گرمایی حساس هستند. رویدادهای ال نینو مقصر معمولی هستند سفید کردن مرجان ها در اکوادوراما گرمای بیش از حد ناشی از طوفان‌هایی که مشاهده کردیم ممکن است به صخره‌های پرتنش و مرجان‌های سفید شده دور از جایی که طوفان‌ها ظاهر شده‌اند کمک کند.
صخره های مرجانی زیستگاهی ضروری برای ماهی ها و دیگر جانداران دریایی هستند، اما با افزایش دمای اقیانوس ها آنها را تهدید می کند. جیمز وات از طریق NOAA
همچنین ممکن است گرمای اضافی ناشی از طوفان ها برای چندین دهه یا بیشتر در داخل اقیانوس بدون بازگشت به سطح باقی بماند. این در واقع تأثیر کاهشی بر تغییرات آب و هوا خواهد داشت.
از آنجایی که طوفان ها گرما را از سطح اقیانوس به اعماق بیشتر توزیع می کنند، می توانند با حفظ گرما در اقیانوس به کاهش گرمایش جو زمین کمک کنند.
دانشمندان مدتهاست که طوفان‌ها را به‌عنوان رویدادهای شدید ناشی از گرمای اقیانوس‌ها و شکل‌گیری آب و هوای زمین تصور می‌کردند. یافته های ماکه در Proceedings of the National Academy of Sciences منتشر شده است، با نشان دادن این که فعل و انفعالات به دو طرف پیش می رود، بعد جدیدی به این مشکل می بخشد - طوفان ها خود این توانایی را دارند که اقیانوس ها را گرم کرده و آب و هوای زمین را شکل دهند.
درباره نویسنده
نوئل گوتیرز بریزوئلا, Ph.D. کاندیدای رشته اقیانوس شناسی فیزیکی، دانشگاه کالیفرنیا، سان دیگو و سالی وارنر، دانشیار علوم اقلیمی، دانشگاه براندیس
این مقاله از مجله منتشر شده است گفتگو تحت مجوز Creative Commons دفعات بازدید: مقاله.
کتاب های مرتبط:
آینده ما انتخاب می کنیم: زنده ماندن از بحران آب و هوا
توسط کریستیانا فیگرس و تام ریوت-کارناک
نویسندگان، که نقش های کلیدی در توافق نامه پاریس در مورد تغییرات آب و هوا داشتند، بینش ها و استراتژی هایی را برای رسیدگی به بحران آب و هوا، از جمله اقدامات فردی و جمعی ارائه می دهند.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
زمین غیرقابل سکونت: زندگی پس از گرم شدن
توسط دیوید والاس ولز
این کتاب پیامدهای بالقوه تغییرات آب و هوایی کنترل نشده، از جمله انقراض دسته جمعی، کمبود غذا و آب، و بی ثباتی سیاسی را بررسی می کند.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
وزارت آینده: یک رمان
توسط کیم استنلی رابینسون
این رمان دنیایی نزدیک به آینده را تصور می کند که با تأثیرات تغییرات آب و هوایی دست و پنجه نرم می کند و چشم اندازی را ارائه می دهد که چگونه جامعه ممکن است برای مقابله با بحران تغییر کند.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
زیر آسمان سفید: طبیعت آینده
توسط الیزابت کلبرت
نویسنده تأثیر انسان بر جهان طبیعی، از جمله تغییرات آب و هوا، و پتانسیل راه حل های فناورانه برای مقابله با چالش های زیست محیطی را بررسی می کند.
برای اطلاعات بیشتر یا سفارش کلیک کنید
رها کردن: برنامه جامع تر که تا کنون پیشنهاد معکوس گرم شدن جهانی شده است
ویرایش شده توسط پل هاوکن
این کتاب یک طرح جامع برای پرداختن به تغییرات آب و هوا، شامل راه‌حل‌هایی از طیف وسیعی از بخش‌ها مانند انرژی، کشاورزی و حمل‌ونقل ارائه می‌کند.
