Wanneer 'n orkaan land tref, kan die vernietiging vir jare of selfs dekades sigbaar wees. Minder voor die hand liggend, maar ook kragtig, is die effek wat orkane op die oseane het.
in 'n nuwe studie, wys ons deur middel van intydse metings dat orkane nie net water op die oppervlak spoel nie. Hulle kan ook hitte diep in die see instoot op maniere wat dit jare lank kan toesluit en uiteindelik streke ver van die storm af kan beïnvloed.
Hitte is die sleutelkomponent van hierdie storie. Dit is lank reeds bekend dat orkane kry hul energie uit warm see-oppervlaktemperature. Hierdie hitte help vogtige lug naby die see-oppervlak styg soos 'n lugballon en vorm wolke hoër as Mount Everest. Dit is hoekom orkane oor die algemeen in tropiese streke vorm.
Wat ons ontdek het, is dat orkane uiteindelik ook help om die see te verwarm deur sy vermoë om hitte te absorbeer en te berg, te verbeter. En dit kan verreikende gevolge hê.
Hoe orkane energie uit die see se hitte trek. Kelvin Ma via Wikimedia, CC BY
Wanneer orkane hitte in die see meng, kom daardie hitte nie net weer op dieselfde plek op nie. Ons het gewys hoe onderwatergolwe wat deur die storm geproduseer word die hitte kan stoot ongeveer vier keer dieper as om alleen te meng, dit na 'n diepte te stuur waar die hitte ver van die oppervlak af vasgevang word. Van daar af kan diepseestrome dit duisende kilometers vervoer. ’n Orkaan wat oor die westelike Stille Oseaan beweeg en die Filippyne tref, kan uiteindelik warm water verskaf wat die kus van Ecuador jare later verhit.
Op see, op soek na tifone
Vir twee maande in die herfs van 2018 het ons aan boord van die navorsingsvaartuig Thomas G. Thompson gewoon om aan te teken hoe die Filippynse See op veranderende weerpatrone gereageer het. Soos oseaan wetenskaplikes, bestudeer ons onstuimige vermenging in die see en orkane en ander tropiese storms wat hierdie onstuimigheid genereer.
Die lug was helder en winde was kalm gedurende die eerste helfte van ons eksperiment. Maar in die tweede helfte het drie groot tifone – soos orkane in hierdie deel van die wêreld bekend staan – die see geroer.
Daardie verskuiwing het ons toegelaat om die see se bewegings direk te vergelyk met en sonder die invloed van die storms. Ons was veral geïnteresseerd om te leer hoe turbulensie onder die see-oppervlak help om hitte na die diep oseaan oor te dra.
Ons meet see-turbulensie met 'n instrument genaamd 'n mikrostruktuur-profileerder, wat vryval byna 1,000 300 voet (XNUMX meter) en gebruik 'n sonde soortgelyk aan 'n fonograafnaald om onstuimige bewegings van die water te meet.
Wat gebeur as 'n orkaan deurkom
Stel jou die tropiese oseaan voor voordat 'n orkaan daaroor gaan. Aan die oppervlak is 'n laag warm water, warmer as 80 grade Fahrenheit (27 grade Celsius), wat deur die son verhit word en ongeveer 160 voet (50 meter) onder die oppervlak strek. Onder dit is lae kouer water.
Die temperatuurverskil tussen die lae hou die waters geskei en feitlik nie in staat om mekaar te beïnvloed nie. Jy kan daaraan dink soos die verdeling tussen die olie en asyn in 'n onwankelbare bottel slaaisous.
Soos 'n orkaan oor die tropiese see beweeg, help sy sterk wind om die grense tussen die waterlae te roer, baie soos iemand wat die bottel slaaisous skud. In die proses word koue diep water van onder af vermeng en warm oppervlakwater afwaarts gemeng. Dit laat oppervlaktemperature afkoel, wat die see in staat stel om hitte doeltreffender as gewoonlik te absorbeer in die dae ná 'n orkaan.
Vir meer as twee dekades, wetenskaplikes gedebatteer het of die warm water wat deur orkane afwaarts vermeng word, seestrome kan verhit en sodoende globale klimaatpatrone kan vorm. Die kern van hierdie vraag was of orkane hitte diep genoeg kan pomp sodat dit jare lank in die see bly.
Hierdie illustrasies wys wat gebeur met seehitte voor, tydens, na en baie maande nadat 'n orkaan oor die see beweeg het. Sally Warner, CC BY-ND
Deur ondergrondse seemetings wat voor en na drie orkane geneem is, te ontleed, het ons gevind dat onderwatergolwe hitte ongeveer vier keer dieper in die see vervoer as direkte vermenging tydens die orkaan. Hierdie golwe, wat deur die orkaan self opgewek word, vervoer die hitte diep genoeg dat dit nie maklik terug in die atmosfeer vrygelaat kan word nie.
Implikasies van hitte in die diep see
Sodra hierdie hitte deur grootskaalse seestrome opgetel is, kan dit na verafgeleë dele van die see vervoer word.
Die hitte wat ingespuit is deur die tifone wat ons in die Filippynse See bestudeer het, het moontlik na die kus van Ecuador of Kalifornië gevloei, volgens huidige patrone wat water van wes na oos oor die ekwatoriale Stille Oseaan dra.
Op hierdie punt kan die hitte weer tot op die oppervlak gemeng word deur 'n kombinasie van skuimstrome, opwelling en onstuimige vermenging. Sodra die hitte weer naby die oppervlak is, kan dit die plaaslike klimaat warm maak en ekosisteme beïnvloed.
Koraalriwwe is byvoorbeeld veral sensitief vir lang periodes van hittestres. El Niño-geleenthede is die tipiese skuldige agter koraalbleiking in Ecuador, maar die oortollige hitte van die orkane wat ons waargeneem het, kan bydra tot gespanne riwwe en gebleikte koraal ver van waar die storms verskyn het.
Koraalriwwe is noodsaaklike habitat vir visse en ander seelewe, maar hulle word bedreig deur stygende oseaantemperature. James Watt via NOAA
Dit is ook moontlik dat die oortollige hitte van orkane vir dekades of meer binne die see bly sonder om na die oppervlak terug te keer. Dit sal eintlik 'n versagtende impak op klimaatsverandering hê.
Aangesien orkane hitte van die see-oppervlak na groter dieptes herverdeel, kan hulle help om die opwarming van die Aarde se atmosfeer te vertraag deur die hitte in die see gesekwestreer te hou.
Wetenskaplikes het lank gedink aan orkane as uiterste gebeurtenisse wat deur seehitte aangevuur word en deur die aarde se klimaat gevorm word. Ons bevindinge, gepubliseer in die Proceedings of the National Academy of Sciences, voeg 'n nuwe dimensie aan hierdie probleem by deur te wys dat die interaksies beide kante verloop - orkane het self die vermoë om die oseaan te verhit en die aarde se klimaat te vorm.
Oor Die Skrywer
Noel Gutiérrez Brizuela, Ph.D. Kandidaat in Fisiese Oseanografie, Universiteit van Kalifornië, San Diego en Sally Warner, medeprofessor in klimaatwetenskap, Brandeis Universiteit
Hierdie artikel is gepubliseer vanaf Die gesprek onder 'n Creative Commons lisensie. Lees die oorspronklike artikel.
Verwante Boeke:
Die toekoms wat ons kies: die klimaatkrisis oorleef
deur Christiana Figueres en Tom Rivett-Carnac
Die skrywers, wat sleutelrolle in die Parys-ooreenkoms oor klimaatsverandering gespeel het, bied insigte en strategieë om die klimaatkrisis aan te spreek, insluitend individuele en kollektiewe optrede.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die onbewoonbare aarde: lewe na opwarming
deur David Wallace-Wells
Hierdie boek ondersoek die potensiële gevolge van ongekontroleerde klimaatsverandering, insluitend massa-uitwissing, voedsel- en waterskaarste en politieke onstabiliteit.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Die ministerie vir die toekoms: 'n roman
deur Kim Stanley Robinson
Hierdie roman stel 'n nabye toekoms-wêreld voor wat worstel met die impak van klimaatsverandering en bied 'n visie vir hoe die samelewing kan transformeer om die krisis aan te spreek.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Onder 'n wit lug: die aard van die toekoms
deur Elizabeth Kolbert
Die skrywer ondersoek die menslike impak op die natuurlike wêreld, insluitend klimaatsverandering, en die potensiaal vir tegnologiese oplossings om omgewingsuitdagings aan te spreek.
Klik vir meer inligting of om te bestel
Uittreksel: Die mees omvattende plan wat ooit voorgestel is om globale verwarming te keer
geredigeer deur Paul Hawken
Hierdie boek bied 'n omvattende plan om klimaatsverandering aan te spreek, insluitend oplossings uit 'n reeks sektore soos energie, landbou en vervoer.
