Fare in modo che i modelli climatici imitino le osservazioni in tempo reale quando si tratta di riscaldamento è fondamentale:piccole discrepanze possono portare a malintesi sul tasso di riscaldamento globale man mano che il clima cambia. Un nuovo studio della North Carolina State University e della Duke University rileva che quando si modellano le tendenze del riscaldamento nell'Oceano Pacifico, c'è ancora un pezzo mancante nel puzzle della modellazione:l'effetto del vento sulle correnti oceaniche nel Pacifico equatoriale.
I risultati sono pubblicati sulla rivista Nature Communications .
"L'Oceano Pacifico può agire come un termostato per il clima globale", afferma Sarah Larson, assistente professore di scienze marine, terrestri e atmosferiche presso la NC State e coautrice dello studio. "Se il Pacifico si riscalda rapidamente, ad esempio, può accelerare il riscaldamento globale. Allo stesso modo, se si riscalda a un ritmo più lento, ciò può rallentare il nostro tasso di riscaldamento globale."
Negli ultimi decenni, gli scienziati hanno notato un complicato modello di riscaldamento nel Pacifico tropicale, con le acque del Pacifico orientale e occidentale che si sono riscaldate mentre un leggero effetto di raffreddamento è stato osservato nel Pacifico centrale vicino all’equatore. Quando gli scienziati hanno tentato di modellare questo modello di riscaldamento inserendo dati storici nei modelli, hanno scoperto che i modelli attuali non potevano riprodurre il modello osservato.
"Questi modelli simulano la risposta dell'atmosfera e dell'oceano a ciò che chiamiamo 'forzante esterna', che sono cose come i gas serra e gli aerosol nell'atmosfera", afferma Larson. "Tuttavia, riteniamo che i modelli non simulino accuratamente la risposta dell'Oceano Pacifico tropicale.
"Stiamo cercando di capire a quali processi fisici nei modelli possiamo attribuire questa discrepanza, quindi abbiamo esaminato il vento", afferma Larson. "Se il vento è importante per le correnti oceaniche e le correnti oceaniche spostano il calore, allora nei modelli potremmo interpretare in modo errato la parte del riscaldamento determinata dal vento."
I ricercatori hanno elaborato due modelli diversi che comprendevano lo stesso periodo di tempo:uno in cui i venti cambiavano in risposta a forzanti esterne e un modello “disaccoppiato”, in cui i venti replicavano quelli precedenti alla rivoluzione industriale e non cambiavano in risposta a forzanti. .
Nel modello in cui i venti cambiavano, le tendenze del riscaldamento seguivano quelle osservate, a parte il raffreddamento lungo l’equatore. Nel modello disaccoppiato, questi modelli non apparivano.
"Abbiamo rimosso le variazioni del vento dal modello disaccoppiato per comprenderne meglio gli effetti sull'evoluzione del clima tropicale del Pacifico", afferma Larson.
"Prendiamo come esempio le Isole Galápagos nel Pacifico orientale", afferma Shineng Hu, assistente professore di Scienze della Terra e del clima alla Duke University e coautore dello studio. "L'acqua dell'oceano a nord dell'equatore è più calda dell'acqua equatoriale lì. Abbiamo scoperto che il riscaldamento indotto dall'uomo ha innescato venti occidentali a nord delle Isole Galápagos, che a loro volta hanno trasportato l'acqua calda sottostante verso sud. Questo è quello che abbiamo scoperto." si ritiene che agisca come un processo chiave attraverso il quale i venti influenzano il modello di riscaldamento del Pacifico tropicale."
"Ciò che questo ci dice è che il modo in cui i venti reagiscono alle forze indotte dall'uomo, come i gas serra, è incredibilmente importante per determinare quanto velocemente il Pacifico tropicale si riscalda e finora i venti stanno cambiando in modi che i modelli non avevano previsto", afferma Larson. . "Sappiamo che il vento è la chiave, ma questa scoperta indica l'urgente necessità di simulare meglio i processi oceanici equatoriali e le strutture termiche per creare modelli più accurati."
Shuo Fu, uno studente laureato in visita al laboratorio di Hu alla Duke della Ocean University of China, è il primo autore dello studio. Hanno contribuito al lavoro anche Xiao-Tong Zheng della Ocean University of China, Yiqun Tian della Duke e Kay McMonigal della NC State.
Ulteriori informazioni: Shuo Fu et al, Cambiamenti storici nel modello di riscaldamento del Pacifico causato dalla circolazione oceanica spinta dai venti, Nature Communications (2024). DOI:10.1038/s41467-024-45677-2
Fornito dalla North Carolina State University
