Обычно западные ветры дуют с запада на восток через средние широты планеты. Но ученые заметили, что за последние несколько десятилетий эти ветры меняются, перемещаясь к полюсам.
Исследования показывают, что это связано с изменением климата. Но ученые обсуждают, продолжится ли движение западных ветров к полюсу по мере дальнейшего повышения температуры и углекислого газа (CO2) в будущих сценариях потепления.
Трудно решить этот научный вопрос, потому что наши знания о западных ветрах в прошлом с теплым климатом до сих пор были ограничены.
В статье, опубликованной 6 января в журнале Nature, исследователи климата из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета описывают новый метод отслеживания древней истории западных ветров – косвенный показатель того, что мы можем испытать в будущем потеплении мира.
Ведущий автор, аспирант Ламонта Джордан Абелл и его советник Гизела Винклер разработали способ применения палеоклиматологии – изучения климата прошлого – к вопросу о поведении западных ветров и нашли доказательства, свидетельствующие о том, что модели атмосферной циркуляции изменится с потеплением климата.
Это открытие представляет собой прорыв в нашем понимании того, как ветры менялись в прошлом и как они могут продолжать меняться в будущем.
Используя пыль в древних глубоководных отложениях в качестве косвенного индикатора ветра, исследователи смогли реконструировать характер ветров, имевших место от трех до пяти миллионов лет назад.
Зная, что ветры – в данном случае западные – переносят пыль из пустынных регионов в далекие места, авторы исследовали керны из северной части Тихого океана. Эта область находится с подветренной стороны от Восточной Азии, является одним из крупнейших источников пыли на сегодняшний день и известным регионом пылеобразования в течение последних нескольких миллионов лет. Измеряя пыль в кернах из двух разных мест, расположенных на расстоянии тысяч километров друг от друга, исследователи смогли составить карту изменений пыли и, в свою очередь, западных ветров.
"Мы сразу увидели закономерности.
Данные настолько ясны. Наша работа согласуется с современными наблюдениями и предполагает, что характер ветров будет меняться с потеплением климата ", – сказал Абелл.
Они обнаружили, что во время теплых частей плиоцена (период от трех до пяти миллионов лет назад, когда Земля была на два-четыре градуса Цельсия теплее, чем сегодня, но имела примерно такую же концентрацию CO2 в воздухе, как и сейчас), западные ветры в целом были расположены ближе к полюсам, чем в более холодные периоды после этого.
«Используя плиоцен в качестве аналога современного глобального потепления, кажется вероятным, что движение западных ветров к полюсам, наблюдаемое в современную эпоху, будет продолжаться с дальнейшим потеплением, вызванным деятельностью человека», – пояснил Винклер.
Движение этих ветров имеет огромное значение для штормовых систем и режима осадков. И хотя это исследование не указывает точно, где пойдет дождь более или менее, оно подтверждает, что характер ветра и осадков будет меняться с потеплением климата.
«В истории Земли отслеживание движений ветра и того, как они менялись, было неуловимым, потому что у нас не было для этого средства отслеживания», – сказал Винклер. "Теперь мы делаем."
Роберт Андерсон из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета и Тимоти Герберт из Университета Брауна были соавторами этого исследования.