ผู้คนที่อาศัยอยู่ในสหรัฐอเมริกาอาศัยอยู่ท่ามกลางสภาพอากาศที่แปลกประหลาดในปีที่ผ่านมา มันอบอุ่นและแห้งผิดปกติในสหรัฐอเมริกาตะวันตกในขณะที่ตะวันออกมีฤดูหนาวที่หนาวมากและมีหิมะตก ในขณะเดียวกันนักวิทยาศาสตร์ได้เห็นสัตว์ทะเลในที่ต่างๆ พวกเขาไม่พบตามปกติ และเข็มขนาดใหญ่ในความหิวติดอยู่ ลูกสิงโตทะเล บนชายฝั่งแคลิฟอร์เนีย

ปรากฎการณ์ทั้งหมดนี้เชื่อมโยงกับผืนน้ำอุ่นขนาดยักษ์นอกชายฝั่งตะวันตกในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออกเฉียงเหนือที่เรียกว่า“ หยด” ซึ่งเป็นคำที่ฉันประกาศเมื่อเราเริ่มสังเกตเห็นในช่วงฤดูใบไม้ร่วงปี 2013 และฤดูหนาวปี 2014

ชิ้นส่วนนี้สรุปกลไกที่รับผิดชอบต่อหยดรวมถึงผลกระทบทั้งทางตรงและทางอ้อมและอภิปรายถึงโอกาสที่ได้รับจากเหตุการณ์สภาพภูมิอากาศนี้

ความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับหยดเป็นสิ่งสำคัญไม่เพียง แต่จะพยากรณ์อากาศและผลกระทบต่อ ระบบนิเวศ แต่ก็เป็นเพราะมันสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับผลกระทบที่เราเห็นได้จากน่านน้ำมหาสมุทรที่อุ่นขึ้นในอนาคต

หยด 101

การพัฒนาของหยดน้ำอุ่นผิดปกตินั้นสามารถเกิดขึ้นได้จากรูปแบบของสภาพอากาศที่ผิดปกติซึ่งตั้งร้านค้าในภูมิภาคใหญ่ที่ขยายจากมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือข้ามอเมริกาเหนือจากตุลาคม 2013 ถึงกุมภาพันธ์ 2014

รูปแบบนี้โดดเด่นด้วยรูปแบบสภาพอากาศที่แข็งแกร่งและยาวนานโดยมีแรงกดดันสูงกว่าปกติเรียกว่าสันเขาเหนือมหาสมุทรที่อยู่กึ่งกลางนอกชายฝั่งแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือ แรงดันสูงนี้ลดจำนวนและความรุนแรงของพายุทำให้เกิดแผ่นดินซึ่งนำไปสู่การลดการตกทางตะวันตกของ Continental Divide เมื่อเทียบกับบรรทัดฐานของฤดูกาล

สันเขามีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อสภาพอากาศที่อยู่ไกลออกไปทางตะวันออก โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันมักจะทำหน้าที่เบี่ยงเบนความสนใจของอากาศที่เย็นสบายของแคนาดาเข้าสู่ส่วนกลางและตะวันออกของสหรัฐอเมริกาโดยภูมิภาค Great Lakes จะได้รับผลกระทบอย่างหนัก 

สันเขาที่มีแรงดันสูงอย่างต่อเนื่องส่งผลกระทบต่อรูปแบบของสภาพอากาศ NOAAสภาพแห้งผิดปกติในสหรัฐอเมริกาตะวันตกและสภาพอากาศหนาวเย็นไกลออกไปทางตะวันออกได้รับความสนใจจากชุมชนภูมิอากาศ แต่สิ่งที่เกิดขึ้นในมหาสมุทรนอกมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันตกเฉียงเหนือนั้นรุนแรงในสิทธิของตนเอง

ความผิดปกติของอุณหภูมิผิวน้ำทะเล - หรือความแตกต่างจากอุณหภูมิเฉลี่ย - สูงกว่า 2 องศาเซลเซียส (3.6 ฟาเรนไฮต์) ในช่วงปลายฤดูหนาว นั่นอาจดูไม่น่าประทับใจนัก แต่สำหรับภูมิภาคนี้จริง ๆ แล้วไม่มีแบบอย่างในบันทึกประวัติศาสตร์

ยิ่งไปกว่านั้นยังไม่เคยมีการพบเห็นลักษณะกึ่งวงกลมของแผ่นน้ำอุ่น (และเหตุผลของชื่อ) ด้วย การตรวจสอบแรงบันดาลใจนี้แหล่งที่มาของความร้อนพิเศษทั้งหมด

ใน การศึกษาที่เผยแพร่เมื่อต้นเดือนนี้เพื่อนร่วมงานของฉันและฉันใช้นิ้วสัมผัสสันเขาที่มีความดันสูงที่กล่าวถึงข้างต้นและโดยเฉพาะอย่างยิ่งลมอ่อน ๆ ที่เกี่ยวข้อง ผลที่ได้คืออัตราที่ต่ำกว่าปกติในการถ่ายเทความร้อนได้เร็วจากมหาสมุทรสู่ชั้นบรรยากาศและการเคลื่อนที่ของน้ำเย็นที่ช้าลงในบริเวณการก่อตัวของหยด

กล่าวอีกนัยหนึ่งสภาพอากาศที่ผิดปกติทำให้เกิดความเย็นน้อยกว่าปกติสำหรับฤดูใบไม้ร่วงปี 2013 จนถึงฤดูหนาวส่วนใหญ่ทำให้เกิดรูปแบบความผิดปกติของอุณหภูมิผิวน้ำทะเล ดังนั้นเราสามารถตำหนิสันเขาเป็นหลักสำหรับหยด แต่สิ่งที่ทำให้เกิดสันในสถานที่แรก?

หาต้นกำเนิด

บรรทัดการสอบถามที่เป็นอิสระสองบรรทัดรวมถึง เรียนปีที่แล้ว นำโดย Richard Seager และ หนึ่งจากเดือนมีนาคม นำโดยเดนนิสฮาร์ทมันน์ระบุว่าการไหลเวียนของอากาศที่ผิดปกติเหนือมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือและอเมริกาเหนืออาจมีสาเหตุมาจากการเกิดขึ้นของมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อนตะวันตก

มหาสมุทรกว้างใหญ่ที่นี่อุ่นกว่าปกติไม่กี่ปีและมีกลุ่มพายุฝนฟ้าคะนองรุนแรงมาด้วย กิจกรรมนี้ดูเหมือนจะมีผลอย่างเป็นระบบต่อการไหลเวียนของบรรยากาศขนาดใหญ่ในลักษณะที่คล้ายกับที่เกี่ยวข้องกับ El Niño-Oscillation ใต้ (ENSO) ปรากฏการณ์รูปแบบของความผันผวนที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติในอุณหภูมิมหาสมุทรแปซิฟิก แต่ในกรณีนี้รากอยู่ไกลออกไปทางตะวันตกในบริเวณใกล้เคียงของนิวกินี 

งานก่อนหน้านี้ได้แนะนำว่าส่วนนี้ของมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อนอาจมีผลกระทบต่อระบบละติจูดสูงขึ้นรวมถึงสันเขาที่มีแรงดันสูงทำให้เกิดหยด แต่งานของ Seager et al และ Hartmann แสดงให้เห็นถึงความก้าวหน้าที่สำคัญในการทำความเข้าใจกับการเชื่อมโยงนี้

ความร้อนพิเศษจำนวนมากเกี่ยวข้องกับความผิดปกติของอุณหภูมิมหาสมุทรของการจัดเรียงที่แสดงในภาพด้านล่าง แต่ในขณะที่ความผิดปกติเหล่านี้มีแนวโน้มที่จะขัดขืนพวกเขาจะไม่คงที่

ความผิดปกติของอุณหภูมิผิวน้ำทะเลหรือความแตกต่างจากค่าเฉลี่ยในเซลเซียสสำหรับเดือนกุมภาพันธ์ถึงมีนาคม 2014 NOAA ผู้เขียนให้

การไหลเวียนของมหาสมุทร - นั่นคือกระแสน้ำ - และสภาพอากาศในช่วงปีที่ผ่านมาซึ่งเป็นเรื่องผิดปกติในสิทธิของตนเองรวมกันเพื่อทำให้หยดกลายเป็นวิวัฒนาการในแถบกว้างของน้ำอุ่นค่อนข้างตลอดชายฝั่งตะวันตกของทวีปอเมริกาเหนือ ( ดูภาพด้านล่าง)

หยดที่เห็นในความผิดปกติของอุณหภูมิผิวน้ำทะเลในเดือนกุมภาพันธ์ถึงมีนาคม 2015 NOAA ผู้เขียนได้จัดทำ สิ่งนี้เกิดขึ้นเป็นรูปแบบที่เกิดขึ้นก่อนหน้านี้ในความสัมพันธ์กับการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิมหาสมุทรนานหลายสิบปีที่รู้จักกันในชื่อ แปซิฟิก Decadal Oscillation (PDO). การแสดงออกก่อนหน้าของ PDO มีผลกระทบที่สำคัญและกว้างขวางต่อระบบนิเวศทางทะเลรวมถึงปลาแซลมอนและปลาชนิดอื่น การพัฒนาเมื่อเร็ว ๆ นี้ได้รับความสนใจอย่างมากจากนักตกปลา - สมุทรศาสตร์ตามแนวชายฝั่งตะวันตก

โอกาสการเรียนรู้

เหตุการณ์ที่รุนแรงเช่นหยดแสดงถึงโอกาสพิเศษในการพิจารณาว่าคุณสมบัติทางชีวเคมีของมหาสมุทรตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงของสภาพแวดล้อมทางกายภาพอย่างไร

การติดตามความคิดนั้นบทเรียนที่ได้รับจากกรณีปัจจุบันมีความหมายจากมุมมองการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ

มันเน้นว่าการพัฒนาและวิวัฒนาการของหยดนั้นเป็นตัวอย่างของการก่อกวนในระยะสั้นในบรรยากาศและภูมิอากาศของมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือ

อย่างไรก็ตามมหาสมุทรกำลังอุ่นและเงื่อนไขคล้ายกับช่วงสองสามปีที่ผ่านมามีแนวโน้มที่จะกลายเป็นเรื่องธรรมดามากขึ้นในทศวรรษที่ผ่านมาในอนาคตแม้ว่าจะด้วยเหตุผลที่แตกต่างกัน

เราหวังว่าจะใช้สิ่งที่ธรรมชาติมอบให้กับเราเมื่อไม่นานมานี้ด้วยหยด โดยการศึกษาผลกระทบของมันเช่นการเปลี่ยนแปลงของระบบนิเวศทางทะเลหรือป่าชายฝั่งเราสามารถเรียนรู้วิธีการอ่อนไหวหรือความยืดหยุ่นระบบธรรมชาติเหล่านี้มีต่อโลกร้อน

เกี่ยวกับผู้เขียน

นิโคลัสพันธบัตร เป็นนักอุตุนิยมวิทยาการวิจัยที่ มหาวิทยาลัยวอชิงตัน. โครงการปัจจุบันของเขาคือ US-GLOBEC NEP Phase IIIb-CGOA: การควบคุมจากล่างขึ้นบนของความแปรปรวนของธาตุอาหาร: การสังเคราะห์การสังเกตการณ์ในชั้นบรรยากาศมหาสมุทรและระบบนิเวศ (NOAA / NSF) บทบาทของปฏิสัมพันธ์ทางอากาศและทะเลในส่วนต่อ Kuroshio (NOAA) )

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.