Postim i mysafirit: Pse ka më shumë stuhi në Hemisferën Jugore sesa në Hemisferën Veriore

Profesoresha Tiffany Shaw, Profesoreshe, Departamenti i Gjeoshkencave, Universiteti i Çikagos
Hemisfera jugore është një vend shumë i trazuar. Erërat në gjerësi të ndryshme gjeografike janë përshkruar si "dyzet gradë të fuqishme", "pesëdhjetë gradë të furishme" dhe "gjashtëdhjetë gradë të fuqishme". Valët arrijnë një lartësi marramendëse prej 24 metrash.
Siç e dimë të gjithë, asgjë në hemisferën veriore nuk mund të krahasohet me stuhitë e forta, erën dhe valët në hemisferën jugore. Pse?
Në një studim të ri të botuar në Proceedings of the National Academy of Sciences, unë dhe kolegët e mi zbulojmë pse stuhitë janë më të zakonshme në hemisferën jugore sesa në atë veriore.
Duke kombinuar disa linja provash nga vëzhgimet, teoria dhe modelet klimatike, rezultatet tona tregojnë rolin themelor të "rripave transportues" oqeanikë globalë dhe maleve të mëdha në hemisferën veriore.
Ne tregojmë gjithashtu se, me kalimin e kohës, stuhitë në hemisferën jugore u bënë më intensive, ndërsa ato në hemisferën veriore jo. Kjo është në përputhje me modelimin e ngrohjes globale nga modeli i klimës.
Këto ndryshime kanë rëndësi sepse e dimë që stuhitë më të forta mund të çojnë në ndikime më të rënda, siç janë erërat ekstreme, temperaturat dhe reshjet e shiut.
Për një kohë të gjatë, shumica e vëzhgimeve të motit në Tokë bëheshin nga toka. Kjo u dha shkencëtarëve një pamje të qartë të stuhisë në hemisferën veriore. Megjithatë, në Hemisferën Jugore, e cila mbulon rreth 20 përqind të tokës, nuk morëm një pamje të qartë të stuhive derisa vëzhgimet satelitore u bënë të disponueshme në fund të viteve 1970.
Nga dekada vëzhgimesh që nga fillimi i epokës satelitore, ne e dimë se stuhitë në hemisferën jugore janë rreth 24 përqind më të forta se ato në hemisferën veriore.
Kjo tregohet në hartën më poshtë, e cila tregon intensitetin mesatar vjetor të stuhive të vëzhguara për Hemisferën Jugore (sipër), Hemisferën Veriore (qendër) dhe ndryshimin midis tyre (poshtë) nga viti 1980 deri në vitin 2018. (Vini re se Poli i Jugut është në krye të krahasimit midis hartës së parë dhe të fundit.)
Harta tregon intensitetin vazhdimisht të lartë të stuhive në Oqeanin Jugor në Hemisferën Jugore dhe përqendrimin e tyre në Oqeanin Paqësor dhe Atlantik (të hijëzuara me portokalli) në Hemisferën Veriore. Harta e ndryshimeve tregon se stuhitë janë më të forta në Hemisferën Jugore sesa në Hemisferën Veriore (hije portokalli) në shumicën e gjerësive gjeografike.
Edhe pse ekzistojnë shumë teori të ndryshme, askush nuk ofron një shpjegim përfundimtar për ndryshimin në stuhitë midis dy hemisferave.
Zbulimi i arsyeve duket të jetë një detyrë e vështirë. Si ta kuptojmë një sistem kaq kompleks që shtrihet në mijëra kilometra si atmosfera? Ne nuk mund ta fusim Tokën në një kavanoz dhe ta studiojmë atë. Megjithatë, kjo është pikërisht ajo që po bëjnë shkencëtarët që studiojnë fizikën e klimës. Ne zbatojmë ligjet e fizikës dhe i përdorim ato për të kuptuar atmosferën dhe klimën e Tokës.
Shembulli më i famshëm i kësaj qasjeje është puna pioniere e Dr. Shuro Manabe, i cili mori Çmimin Nobel në Fizikë për vitin 2021 "për parashikimin e tij të besueshëm të ngrohjes globale". Parashikimet e tij bazohen në modele fizike të klimës së Tokës, duke filluar nga modelet më të thjeshta njëdimensionale të temperaturës deri te modelet e plota tredimensionale. Ai studion reagimin e klimës ndaj niveleve në rritje të dioksidit të karbonit në atmosferë përmes modeleve me kompleksitet të ndryshëm fizik dhe monitoron sinjalet që dalin nga fenomenet fizike themelore.
Për të kuptuar më shumë stuhitë në Hemisferën Jugore, ne kemi mbledhur disa linja provash, duke përfshirë të dhëna nga modelet klimatike të bazuara në fizikë. Në hapin e parë, ne studiojmë vëzhgimet në lidhje me mënyrën se si shpërndahet energjia në të gjithë Tokën.
Meqenëse Toka është një sferë, sipërfaqja e saj merr rrezatimin diellor nga Dielli në mënyrë të pabarabartë. Pjesa më e madhe e energjisë merret dhe absorbohet në ekuator, ku rrezet e diellit godasin sipërfaqen më drejtpërdrejt. Në të kundërt, polet që drita godet në kënde të pjerrëta marrin më pak energji.
Dekada të tëra kërkimesh kanë treguar se forca e një stuhie vjen nga kjo ndryshim në energji. Në thelb, ato e shndërrojnë energjinë "statike" të ruajtur në këtë ndryshim në energji "kinetike" të lëvizjes. Ky tranzicion ndodh përmes një procesi të njohur si "paqëndrueshmëri baroklinike".
Kjo pikëpamje sugjeron që rrezet e diellit që bien ndesh nuk mund të shpjegojnë numrin më të madh të stuhive në Hemisferën Jugore, pasi të dy hemisferat marrin të njëjtën sasi të dritës së diellit. Në vend të kësaj, analiza jonë vëzhguese sugjeron që ndryshimi në intensitetin e stuhive midis jugut dhe veriut mund të jetë për shkak të dy faktorëve të ndryshëm.
Së pari, transporti i energjisë oqeanike, i referuar shpesh si "rripi transportues". Uji fundoset pranë Polit të Veriut, rrjedh përgjatë dyshemesë së oqeanit, ngrihet rreth Antarktidës dhe rrjedh përsëri në veri përgjatë ekuatorit, duke mbajtur energji me vete. Rezultati përfundimtar është transferimi i energjisë nga Antarktida në Polin e Veriut. Kjo krijon një kontrast më të madh energjie midis ekuatorit dhe poleve në Hemisferën Jugore sesa në Hemisferën Veriore, duke rezultuar në stuhi më të forta në Hemisferën Jugore.
Faktori i dytë janë malet e mëdha në hemisferën veriore, të cilat, siç sugjeroi puna e mëparshme e Manabes, i zbutin stuhitë. Rrymat e ajrit mbi vargmalet e mëdha krijojnë nivele të larta dhe të ulëta fikse që zvogëlojnë sasinë e energjisë së disponueshme për stuhitë.
Megjithatë, vetëm analiza e të dhënave të vëzhguara nuk mund t'i konfirmojë këto shkaqe, sepse shumë faktorë veprojnë dhe bashkëveprojnë njëkohësisht. Gjithashtu, nuk mund të përjashtojmë shkaqe individuale për të testuar rëndësinë e tyre.
Për ta bërë këtë, duhet të përdorim modele klimatike për të studiuar se si ndryshojnë stuhitë kur hiqen faktorë të ndryshëm.
Kur i zbutëm malet e Tokës në simulim, ndryshimi në intensitetin e stuhive midis hemisferave u përgjysmua. Kur hoqëm shiritin transportues të oqeanit, gjysma tjetër e ndryshimit të stuhive u zhduk. Kështu, për herë të parë, zbulojmë një shpjegim konkret për stuhitë në hemisferën jugore.
Meqenëse stuhitë shoqërohen me ndikime të rënda sociale, siç janë erërat ekstreme, temperaturat dhe reshjet, pyetja e rëndësishme që duhet t'i përgjigjemi është nëse stuhitë e ardhshme do të jenë më të forta apo më të dobëta.
Merrni përmbledhje të kuruara të të gjitha artikujve dhe punimeve kryesore nga Carbon Brief me email. Mësoni më shumë rreth buletinit tonë këtu.
Merrni përmbledhje të kuruara të të gjitha artikujve dhe punimeve kryesore nga Carbon Brief me email. Mësoni më shumë rreth buletinit tonë këtu.
Një mjet kyç në përgatitjen e shoqërive për t'u përballur me efektet e ndryshimeve klimatike është ofrimi i parashikimeve bazuar në modelet klimatike. Një studim i ri sugjeron që stuhitë mesatare në hemisferën jugore do të bëhen më intensive drejt fundit të shekullit.
Përkundrazi, ndryshimet në intensitetin mesatar vjetor të stuhive në Hemisferën Veriore parashikohet të jenë të moderuara. Kjo është pjesërisht për shkak të efekteve sezonale konkurruese midis ngrohjes në tropikë, e cila i bën stuhitë më të forta, dhe ngrohjes së shpejtë në Arktik, e cila i bën ato më të dobëta.
Megjithatë, klima këtu dhe tani po ndryshon. Kur shohim ndryshimet gjatë dekadave të fundit, zbulojmë se stuhitë mesatare janë bërë më intensive gjatë vitit në hemisferën jugore, ndërsa ndryshimet në hemisferën veriore kanë qenë të papërfillshme, në përputhje me parashikimet e modelit të klimës gjatë së njëjtës periudhë.
Edhe pse modelet e nënvlerësojnë sinjalin, ato tregojnë ndryshime që ndodhin për të njëjtat arsye fizike. Domethënë, ndryshimet në oqean rrisin stuhitë sepse uji më i ngrohtë lëviz drejt ekuatorit dhe uji më i ftohtë sillet në sipërfaqe rreth Antarktidës për ta zëvendësuar atë, duke rezultuar në një kontrast më të fortë midis ekuatorit dhe poleve.
Në Hemisferën Veriore, ndryshimet e oqeanit kompensohen nga humbja e akullit dhe borës së detit, duke bërë që Arktiku të thithë më shumë rrezet e diellit dhe të dobësojë kontrastin midis ekuatorit dhe poleve.
Rreziqet e gjetjes së përgjigjes së saktë janë të larta. Do të jetë e rëndësishme për punën e ardhshme të përcaktohet pse modelet e nënvlerësojnë sinjalin e vëzhguar, por do të jetë po aq e rëndësishme të merret përgjigja e saktë për arsyet e duhura fizike.
Xiao, T. et al. (2022) Stuhitë në Hemisferën Jugore për shkak të formave të relievit dhe qarkullimit oqeanik, Procedurat e Akademisë Kombëtare të Shkencave të Shteteve të Bashkuara të Amerikës, doi: 10.1073/pnas.2123512119
Merrni përmbledhje të kuruara të të gjitha artikujve dhe punimeve kryesore nga Carbon Brief me email. Mësoni më shumë rreth buletinit tonë këtu.
Merrni përmbledhje të kuruara të të gjitha artikujve dhe punimeve kryesore nga Carbon Brief me email. Mësoni më shumë rreth buletinit tonë këtu.
Botuar me licencën CC. Ju mund ta riprodhoni materialin e papërshtatur në tërësinë e tij për përdorim jo-komercial me një lidhje për Carbon Brief dhe një lidhje për artikullin. Ju lutemi të na kontaktoni për përdorim komercial.


Koha e postimit: 29 qershor 2023