Моделюючі експерименти показують, що теплі та холодні ділянки в Тихому океані зберігаються, незважаючи на зміну положення континентів. Ель-Ніньо – величезний згусток теплої океанської води в тропічній частині Тихого океану, який може змінити характер опадів по всьому світу – не лише сучасне явище.
Нове модельне дослідження, проведене групою дослідників з Університету Дьюка та їхніми колегами, показує, що коливання між Ель-Ніньо і його холодним аналогом, Ла-Нінья, існували щонайменше 250 мільйонів років тому, і часто були більшими, ніж коливання, які ми спостерігаємо сьогодні.
Згідно з дослідженням, яке нещодавно було опубліковане в Proceedings of the National Academy of Sciences, ці коливання температури були більш інтенсивними в минулому, і вони відбувалися навіть тоді, коли континенти знаходилися в інших місцях, ніж вони знаходяться зараз.
Важливість вивчення Ель-Ніньо
«У кожному експерименті ми бачимо активне Південне коливання Ель-Ніньо, і майже всі вони сильніші, ніж зараз, деякі сильніші, деякі трохи сильніші», – говорить Шіненг Ху, доцент динаміки клімату в Школі навколишнього середовища Ніколаса Університету Дьюка.
Кліматологи вивчають Ель-Ніньо, гігантську ділянку надзвичайно теплої води по обидва боки екватора у східній частині Тихого океану, оскільки вона може змінювати струменеві течії, висушуючи північний захід США і водночас намочуючи південний захід незвичними дощами. Його колега, прохолодна пляма Ла-Нінья, може підштовхнути струминну течію на північ, висушуючи південний захід США, водночас спричиняючи посуху у Східній Африці і роблячи сезон мусонів у Південній Азії більш інтенсивним.
Дослідники використовували той самий інструмент моделювання клімату, який використовувала Міжурядова група експертів зі зміни клімату (IPCC), щоб спробувати спроектувати зміни клімату в майбутньому, за винятком того, що вони повернули його назад, щоб побачити глибоке минуле.
Моделювання настільки інтенсивне з точки зору обчислень, що дослідники не могли моделювати кожен рік безперервно, починаючи з 250 мільйонів років тому. Замість цього вони зробили 10-мільйонний «зріз» — 26 з них.
«На модельні експерименти вплинули різні граничні умови, наприклад різний розподіл суші та моря (з континентами в різних місцях), різне сонячне випромінювання, різний CO2», — сказав Ху. Для отримання надійних результатів кожне моделювання тривало тисячі модельних років і тривало кілька місяців.
«Іноді в минулому сонячна радіація, що досягала Землі, була приблизно на 2% нижчою, ніж сьогодні, але CO2, що нагріває планету, був набагато більшим, тому атмосфера й океани були набагато теплішими, ніж зараз», — сказав Ху. У мезозойський період, 250 мільйонів років тому, Південна Америка була середньою частиною суперконтиненту Пангея, а коливання відбувалися в Панталасському океані на його заході.
Ключові фактори сили Ель-Ніньо
Дослідження показує, що двома найважливішими змінними величини коливань історично виявилися теплова структура океану та «атмосферний шум» вітрів на поверхні океану.
Попередні дослідження зосереджувалися переважно на температурах океану, але приділяли менше уваги вітрам на поверхні, які здаються такими важливими в цьому дослідженні, сказав Ху. «Тож частина нашого дослідження полягає в тому, що, окрім термічної структури океану, нам також потрібно звернути увагу на атмосферний шум і зрозуміти, як ці вітри змінюватимуться».
Ху порівнює коливання з маятником. «Атмосферний шум — вітер — може діяти як випадковий удар цього маятника», — сказав Ху. «Ми виявили, що обидва фактори важливі, коли ми хочемо зрозуміти, чому Ель-Ніньо був набагато сильнішим за те, що ми маємо зараз».
«Якщо ми хочемо мати більш надійну проекцію майбутнього, нам потрібно спочатку зрозуміти минулий клімат», — сказав Ху.