导语
「今天的讲座到此结束,下一次讲座我们将和大家一起继续深入探讨气候变化的相关问题,大家可以留下自己的问题,我们总会在下一次的讲座中为大家一一解答。」
谢尚平教授正在结束自己本次的讲座,在座的同学们也都纷纷报以热烈的掌声。
谢尚平教授所做的讲座主题正是「气候变化」,很多同学也都对「气候变化」这个课题感到非常的好奇。
作为未来的精英人才,深入了解「气候变化」的相关知识对于今后预防气候变化的发生是非常有必要的。
2018年我国正式对外公布了我国20世纪气候变化的蓝皮书,主要内容就是我国近百年来的气候变化。
其中最重要的内容就是ENSO现象,是全球气候异常最强的信号。
然而最近加州大学圣地亚哥分校的谢尚平教授却在研究中发现在21世纪之后,随着全球气候变暖等原因,将会导致ENSO信号在未来的100多年内振幅减小。
那么为什么会出现这样的情况呢?
ENSO信号振幅将减小。
2024年7月2日,加州大学圣地亚哥分校谢尚平教授团队在【自然—气候变化】杂志发表了最新研究表明,在20世纪气温变化的基础上,从20世纪末到23世纪末,在低排放情境下,94%的模式预测都显示ENSO的振幅将会减小。
而在高排放情境下,这一比例将会升至97%。
南方涛动以及南方涛流所产生的一系列的气象现象在太平洋东部地区非常普遍,它也是全球气候异常最强的信号,但是如果发生异常,就会给我国的农业生产以及区域的气候带来非常大的破坏。
那么造成ENSO信号振幅减小的真正原因是什么?
自工业革命开始,全球变暖已经成为了一个广泛且深远的话题。
但是人们为什么会关注全球变暖,其实正是因为全球变暖引发的海平面上升、暴雨、干旱等一系列气候问题。
强全球变暖后,人们对22世纪末ENSO信号的重要性,已经登顶了前所未有的高度,开展研究21世纪之后ENSO信号的工作也成为了决定全球变暖对21世纪之后全球气候影响的关键。
研究21世纪之后ENSO信号的关键是要明确21世纪之后ENSO是发生什么样的变化的,在全球变暖的情况下,研究21世纪之后ENSO振幅减小的关键物理机制,所以谢尚平教授想要研究21世纪之后ENSO振幅减小的原因,就是要知道什么原因导致ENSO振幅减小。
东太平洋区域气候态背景。
而21世纪之后,东太平洋区域气候态背景发生了转变,包括温跃层减弱、热力耗散增强、大气层的平年环流偏东化以及大气环流的分层效应等,所有这些都是导致ENSO振幅减小的直接原因。
当谢尚平教授和他的团队在2019年发现强全球变暖会自动导致东太平洋区域气候背景发生转变的时候,他们顿时认为这就是ENSO变化的物理机制。
但是仅凭此还不能完全阐明物理机制,因为还有许多小的问题在里面,如东太平洋温跃层为什么会变,为什么东太平洋信风会减弱等,因此谢尚平教授又想到了另一个问题上。
这就是强增暖使得东太平洋地区的深对流活跃,那么深对流活跃又是怎么一回事呢?
深对流活跃的最直接表现就是信风和上升流都会减弱,这与ENSO的物理原理不符,可以说这并不是最终的物理原理。
当谢尚平教授将这个疑点放在脑海中思考良久后,他才发现天通纵纵的东太平洋,不可能没有了信风。
于是他又将目光放在了太平洋信风上,想弄清楚信风和上升流是如何影响ENSO振幅的。
可以说谢尚平教授和他的团队在寻找ENSO物理机制的道路上,每一个细节问题的解决,都是他们探寻原理的一个重大突破。
在研究上升流对ENSO振幅的影响上,谢尚平教授发现,虽然上升流的减弱会导致ENSO振幅减小,但是信风的减弱反而会增强ENSO的振幅,信风减弱会使ENSO的主要对流带更加向东移动,并且还会使ENSO信号从减弱转向增强。
而信风强度的减弱,只有一种可能就是西风的强度减弱,非常直观的就能看到西风信风的减弱会导致东太平洋大气边界层的上升运动减弱,减弱的上升运动会使ENSO的对流带更加向东移动,从而加强ENSO的振幅。
虽然信风的减弱会导致大气边界层的上升运动减弱,但是却不会影响ENSO的振幅。
于是谢尚平教授又一次陷入了困惑的迷雾中,但是经过不断地思考和推敲,最终谢尚平教授在数学和物理模型上找到了新的证据,这就是信风减弱与ENSO振幅减小之间的矛盾只能通过温跃层减弱来解释。
温跃层与ENSO振幅的关系。
温跃层的减弱和信风的减弱之间,虽然并没有立竿见影的关系,但是它们之间关联的同时会加强东太平洋大气边界层的上升运动减弱,让它与ENSO的振幅减小联系在一起。
这种联系表明:只有当东太平洋地区的温跃层减弱,便会导致东太平洋地区大气边界层的上升运动减弱,最终体现在ENSO上,才会让ENSO的振幅减小。
而要想得到东太平洋地区的温跃层的变化,就必须将目光放在西太平洋地区,而西太平洋地区的温跃层又是受到EL Nino/La Nina现象的影响,因此谢尚平教授和他的团队才能从EL Nino/La Nina现象的季节变化中,找到了东太平洋温跃层的影响,最终解决了ENSO与大气的关系。
越是小的地方,越是微小的现象,越是发人深思,谢尚平教授和他的团队正是这样深入细致的探索,带来了ENSO物理机制的深刻解决,从而又一次向人类揭示了大自然的奥秘之处。
结语
谢尚平教授和他的团队在数学和物理模型上找到了ENSO振幅减小的证据,正是这种深入的探索和勇于拼搏的精神,才有这一次巨大的科研突破。
谢尚平教授的探索精神在于解释气候变化,为人类未来气候预测和气候应对方案的制定,提供了新的认识和新的思路。
科研事业接踵而至,伴随着科学家们不断的努力,相信不久的将来,人们就能够更全面的了解气候变化。