Эль-Ниньо, огромный массив теплой воды в тропической части Тихого океана, который может изменить характер осадков по всему миру, – явление не только современное. Новое исследование, проведенное учеными из Университета Дьюка, показывает, что колебания между Эль-Ниньо и его холодным аналогом, Ла-Ниньей, существовали по крайней мере 250 миллионов лет назад и часто были более значительными, чем те, которые мы наблюдаем сегодня.
Температурные колебания были более интенсивными в прошлом, они происходили даже тогда, когда континенты находились на других местах, говорится в исследовании, опубликованном в Proceedings of the National Academy of Sciences. «В каждом эксперименте мы видим активное южное колебание Эль-Ниньо, и почти все они сильнее, чем сейчас», – говорит Синенг Ху, доцент кафедры динамики климата Университете Дьюка.
Климатологи изучают Эль-Ниньо, гигантское пятно необычно теплой воды по обе стороны от экватора в восточной части Тихого океана, поскольку оно может изменять струйное течение, иссушая северо-запад США и заливая юго-запад дождями. Его аналог, прохладное пятно Ла-Нинья, может сдвинуть струйное течение на север, высушив юго-запад США, вызвать засуху в Восточной Африке и сделать сезон муссонов в Южной Азии более интенсивным.
Исследователи использовали тот же инструмент моделирования климата, что и Межправительственная группа экспертов по изменению климата, чтобы попытаться спрогнозировать изменения в будущем, но запустили его в обратном направлении, чтобы увидеть глубокое прошлое.
Моделирование оказалось настолько трудоемко, что ученые не смогли проанализировать каждый год непрерывно, начиная с 250 миллионов лет назад. Вместо этого они сделали 10-миллионные «срезы» климата.
«На модельные эксперименты влияли различные условия, например, разное распределение суши и моря (континенты находятся в разных местах), солнечная радиация, уровень CO2», – говорит Ху. Для получения достоверных результатов каждое моделирование длилось тысячи модельных лет и занимало месяцы.
По словам Ху, в некоторые периоды прошлого солнечная радиация, достигавшая Земли, была примерно на 2% ниже, чем сегодня, но CO2, согревающий планету, был гораздо более распространен, что делало атмосферу и океаны гораздо теплее, чем сейчас». В мезозойский период, 250 миллионов лет назад, Южная Америка была средней частью суперконтинента Пангея, и колебания происходили на западе Пангаласского океана.
Моделирование показывает, что двумя наиболее важными переменными, влияющими на величину колебаний, исторически являются тепловая структура океана и «атмосферный шум» поверхностных океанических ветров.
Предыдущие исследования в основном фокусировались на температуре океана и уделяли меньше внимания поверхностным ветрам, которые представляются столь важными в данном исследовании. «Поэтому смысл нашей работы заключается в том, что, помимо тепловой структуры океана, нам необходимо обратить внимание и на атмосферный шум, чтобы понять, как будут меняться ветра», – пояснили ученые.
Ху сравнивает колебания с маятником. «Атмосферный шум может действовать как случайный толчок для этого маятника. Мы обнаружили, что оба фактора важны, когда мы хотим понять, почему Эль-Ниньо был намного сильнее, чем сейчас. Если мы желаем получить более надежный прогноз на будущее, нам нужно сначала понять климат прошлого», – заключил Ху.
[Фото: NOAA / Shineng Hu]
