Wie der Meeresspiegel des Pazifischen Ozeans den Anstieg der Oberflächentemperatur vorhersagt

Wie der Meeresspiegel des Pazifischen Ozeans den Anstieg der Oberflächentemperatur vorhersagt

Änderungen des Meeresspiegels im Pazifischen Ozean lassen Wissenschaftler zukünftige globale durchschnittliche Oberflächentemperaturen schätzen, ein neuer Bericht zeigt.

Basierend auf dem Meeresspiegel des Pazifischen Ozeans in 2015, schätzen Geowissenschaftler am Ende von 2016, wird die durchschnittliche Oberflächentemperatur der Welt bis zu 0.5 F (0.28 C) stärker ansteigen als in 2014.

In 2015 allein stieg die durchschnittliche globale Oberflächentemperatur um 0.32 F (0.18 C).

"Unsere Vorhersage ist bis zum Ende von 2016", sagt Erstautorin Cheryl Peyser. "Die Vorhersage sieht bisher auf das Ziel aus."

Wissenschaftler wussten, dass sowohl die Geschwindigkeit, mit der die globale Oberflächentemperatur ansteigt, als auch der Meeresspiegel im westlichen Pazifik variiert, aber die beiden Phänomene nicht miteinander verbunden hat, sagt Peyser, Doktorand in Geowissenschaften an der Universität von Arizona.

"Wir verwenden den Meeresspiegel auf eine andere Weise, indem wir das Muster der Meeresspiegeländerungen im Pazifik verwenden, um die globalen Oberflächentemperaturen zu betrachten - und das ist bisher noch nicht geschehen", sagt sie.

Peyser und ihre Kollegen verwendeten Messungen von Meeresspiegeländerungen, die von NASA / NOAA / europäischen Satelliten in 1993 vorgenommen wurden.

Die Verwendung der Höhe der Meeresoberfläche anstelle der Meeresoberflächentemperaturen liefert eine genauere Wiedergabe der in der gesamten Wassersäule gespeicherten Wärme, sagt Koautor Jianjun Yin, außerordentlicher Professor für Geowissenschaften. "Wir sind die ersten, die Meeresspiegelbeobachtungen verwenden, um die globale Oberflächentemperaturvariabilität zu quantifizieren", sagt Yin.

Wie eine Wippe

Das Team fand heraus, dass der Anstieg der globalen Oberflächentemperatur langsamer wird, wenn der Meeresspiegel im westlichen Pazifik überdurchschnittlich ansteigt - wie von 1998 bis 2012. Im Gegensatz dazu, wenn der Meeresspiegel im westlichen Pazifik sinkt, aber im östlichen Pazifik steigt, wie in 2015, steigen die globalen Oberflächentemperaturen an, weil die im Meer gespeicherte Wärme freigesetzt wird, sagt Yin.

Die Leute wussten bereits, dass der tropische Pazifik im Westen relativ höher war - die Passatwinde wehen von Ost nach West und häufen Wasser auf der Westseite des Pazifiks an.

Der Grad der Neigung von West nach Ost ändert sich jedoch im Laufe der Zeit, ähnlich wie bei einer Wippe. Manchmal ist der westliche Pazifik nahe Asien viel höher als die Ostküste des Ozeans mit Amerika. Zu anderen Zeiten ist der pazifische Meeresspiegel im Westen nicht viel größer als der Meeresspiegel im Osten.

Andere hatten dokumentiert, dass zwei verschiedene Klimazyklen, die Pazifische Decadal Oscillation und der El Niño / La Niña-Zyklus, davon betroffen waren, wie stark die Oberfläche des Pazifischen Ozeans von West nach Ost geneigt war.

Von 1998 bis 2012 verlangsamte sich die Geschwindigkeit, mit der die globale Oberflächentemperatur anstieg - ein Phänomen, das "die globale Erwärmung" genannt wird. Im selben Zeitraum stieg der Meeresspiegel im westlichen tropischen Pazifik viermal schneller an als der globale Durchschnitt Pegelanstieg.

Yin fragte sich, ob die beiden Phänomene - Meeresspiegel und globale Oberflächentemperatur - miteinander verwandt waren und fragte Peyser, seinen Doktoranden, nach einer Untersuchung.

Um herauszufinden, ob es eine Verbindung gab, verwendete Peyser hochmoderne Klimamodelle, die zeigen, was das Klimasystem ohne die globale Erwärmung tun würde. Die Modelle zeigten, dass Veränderungen des Meeresspiegels im westlichen Pazifik mit Veränderungen der globalen Oberflächentemperatur korrelierten. Durch die Überprüfung der Korrelation konnten die Forscher die numerische Beziehung zwischen der Höhe der Neigung und der globalen Oberflächentemperatur berechnen.

Sobald die Forscher die Korrelation hatten, nutzten sie tatsächliche Meeresspiegeldaten des Pazifiks von Satelliten, um den Beitrag des Pazifischen Ozeans zur globalen Oberflächentemperatur zu berechnen.

"Was ich fand, war, dass in Jahren, in denen die Neigung im Westpazifik steil war, die globale Durchschnittstemperatur kühler war", sagt sie. "Und wenn die Wippe mehr in Richtung Ostpazifik geneigt ist, ist es wärmer."

"Man könnte sagen, dass man für eine gewisse Änderung der Neigung eine gewisse Veränderung der Temperatur erwarten kann", sagt sie. "Natürliche Variabilität ist ein wirklich wichtiger Teil des Klimazyklus."

Die wärmende Pause

Das Verständnis der Variabilität ist entscheidend, um die Mechanismen zu verstehen, die dem Erwärmungs-Hiatus zugrunde liegen, sagt Yin.

Während der globalen Erwärmung wurde mehr Wärme in den tieferen Schichten des westlichen Pazifiks gespeichert, was die Erwärmung an der Oberfläche stoppte, sagen die Forscher. Da wärmeres Wasser sich ausdehnt, hat diese gespeicherte Wärme zu dem extremen Anstieg des Meeresspiegels im westlichen Pazifik während dieser Zeit beigetragen.

Beginnend in 2014 begann sich die Neigung des Ozeans zu verflachen, als sich der Klimazyklus in ein El Niño Muster änderte. Die zuvor im Ozean gespeicherte Wärme wurde freigesetzt, wodurch die Erdoberfläche erwärmt und der Meeresspiegel im westlichen Pazifik gesenkt wurde.

Yin war überrascht, dass der Pazifische Ozean eine so wichtige Rolle bei der globalen Oberflächentemperatur spielt. "Unsere Forschung zeigt, dass die interne Variabilität des globalen Klimasystems die anthropogene globale Erwärmung verdecken kann und dass die interne Variabilität des Systems zu anderen Zeiten die anthropogene Erwärmung verbessern kann", sagt er.

Der nächste Schritt, sagt er, untersucht die Mechanismen, die es dem Pazifik erlauben, die globale Oberflächentemperatur so schnell zu ändern.

Das Papier erscheint online in Geophysical Research Letters. Die NASA finanzierte die Forschung, unter anderem durch das Strategic University Research Partnership Program des Jet Propulsion Laboratory der NASA.

Quelle: University of Arizona

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