El Niño zohrieva oceán výraznejšie, než ho La Niña ochladzuje, a nová práca naznačuje, že dôležitú úlohu pri tomto rozdiele hrá aj denný rytmus teploty morskej hladiny. Výskumníci porovnali 35 klimatických modelov CMIP6 a zistili, že tie, ktoré lepšie zachytávajú rozdiel medzi dennou a nočnou teplotou povrchu mora, vernejšie reprodukujú aj známu asymetriu ENSO, teda nerovnováhu medzi teplejšími epizódami El Niño a chladnejšími epizódami La Niña.
El Niño Warming Is Stronger Than La Niña Cooling. What’s the Right Way to Model This Asymmetry?
Táto asymetria je v klimatológii známa už dlho. Veľké klimatické modely ju však často zobrazujú slabšie, než sa prejavuje v skutočnom systéme oceánu a atmosféry. Práve preto je dôležité pochopiť, čo El Niño „pomáha“ zosilňovať viac než La Niña ochladzovať. Presnejšie modelovanie by mohlo zlepšiť nielen porozumenie fungovaniu klímy, ale aj budúce predpovede ENSO.
Doterajšie práce sa sústredili najmä na veľkorozmerné procesy, ako sú reakcie veterného napätia alebo prenos tepla v oceáne. Tie síce priniesli časť odpovede, no nevysvetlili celý problém. Tím vedený Yangom sa preto pozrel na menšiu škálu: na to, ako sa teplota morskej hladiny mení medzi dňom a nocou.
Pri porovnaní modelov autori zistili, že väčšia diurnálna amplitúda teploty, teda výraznejší rozdiel medzi denným a nočným stavom, súvisí s lepším zachytením asymetrie ENSO. Cielené modelové experimenty potom ukázali, že dôležitým prvkom mechanizmu sú opačné reakcie priemernej dennej anomálie teploty morskej hladiny v centrálnej a východnej časti Pacifiku.
Práve tento východo-západný rozdiel teploty vedie k tomu, že sa oceán počas mesiacov a dlhších období otepľuje nerovnomerne. Výsledkom je, že El Niño dokáže oceán zohriať viac, než ho La Niña ochladí. Podľa autorov môže použitie väčšej diurnálnej amplitúdy v klimatických modeloch zlepšiť simuláciu asymetrie ENSO až o 38,5 %.
V praktickej rovine to znamená, že aj zdanlivo „malý“ denný cyklus teploty pri hladine mora môže ovplyvniť správanie veľkého klimatického systému. Ak model tento detail vystihne lepšie, môže následne presnejšie zachytiť aj širšie javy, ktoré ENSO sprevádzajú.
ENSO, teda El Niño–Southern Oscillation, je prepojený systém oceánskych a atmosférických procesov v Tichom oceáne. Jeho teplá fáza El Niño a chladná fáza La Niña ovplyvňujú rozloženie tepla a cirkuláciu vzduchu na veľkej ploche. Všeobecne platí, že práve preto patrí ENSO medzi najdôležitejšie zdroje medziročnej klimatickej premenlivosti na Zemi.
Snímka zobrazuje: El Niño Warming Is Stronger Than La Niña Cooling. What’s the Right Way to Model This Asymmetry?
V tomto prípade je podstatné najmä to, že El Niño a La Niña nie sú navzájom dokonale zrkadlové javy. Teplá fáza nebýva len opačnou verziou chladnej fázy. Táto nerovnováha je dôležitá pre modelovanie aj predpovede, pretože klimatický systém potom nereaguje úplne symetricky.
Prečo je denný cyklus teploty dôležitý
Teplota povrchu mora sa počas dňa a noci mení. Cez deň ju môže zosilniť slnečné žiarenie, v noci sa podmienky menia a povrchová vrstva sa správa inak. Nová štúdia upozorňuje, že práve tieto krátkodobé výkyvy nemusia byť pre veľké modely zanedbateľným detailom.
Snímka zobrazuje: Over a dark blue-green square appear the words Special Report: The State of the Science 1 Year On.
Podľa výsledkov sa ukazuje, že modely s väčšou diurnálnou amplitúdou teploty lepšie napodobňujú aj veľkorozmerný rozdiel medzi El Niño a La Niña. Neznamená to, že denný cyklus vysvetľuje ENSO sám osebe, ale že môže byť jedným z chýbajúcich článkov, pre ktoré niektoré simulácie doteraz zaostávali.
Ako výskumníci našli možný mechanizmus
Autori neostali len pri jednoduchom porovnaní modelov. Siahli aj po cielených modelových experimentoch, aby zistili, aký proces sa za pozorovaným vzťahom skrýva. Podľa ich výsledkov hrá veľkú úlohu to, že priemerné denné anomálie teploty morskej hladiny reagujú opačne v centrálnom a východnom Pacifiku.
Takýto kontrast medzi východom a západom potom vedie k nerovnomernému otepľovaniu oceánu v dlhšom časovom horizonte. Práve to môže pomáhať vytvárať stav, v ktorom El Niño pridáva viac tepla, než La Niña odoberá chladu. Ide teda o prepojenie medzi krátkym denným cyklom a dlhodobejším správaním oceánu.
Autori zdôrazňujú, že väčšia diurnálna amplitúda zlepšila simulovanú asymetriu ENSO až o 38,5 %. To je dôležitý signál pre tvorcov klimatických modelov, pretože ukazuje, že presnejšie zachytenie procesov pri hladine mora môže mať citeľný vplyv na výsledok vo veľkej mierke.
Štúdia zároveň uvádza, že zavedenie väčšej DA môže ovplyvniť simulácie ENSO viacerými spôsobmi, vrátane fázového uzamknutia, asymetrie a amplitúdy. V širšom zmysle je to pripomienka, že kvalita klimatického modelu nezávisí len od správne zachytených globálnych procesov, ale aj od toho, ako dobre pracuje s jemnejšou fyzikou systému.
Čo zostáva otvorené a čo bude nasledovať
Hoci výsledky naznačujú presvedčivý smer, dôvody, prečo veľké klimatické modely asymetriu ENSO často podhodnocujú, ešte stále nie sú úplne vysvetlené. Táto práca pridáva dôležitý diel skladačky, no nehovorí, že ide o jediné vysvetlenie.
Ďalší výskum tak bude musieť ukázať, ako sa denný cyklus teploty kombinuje s inými známymi procesmi, napríklad s vetrom či prenosom tepla v oceáne. Práve takéto spájanie menších a väčších mierok môže rozhodnúť o tom, ako presné budú budúce simulácie a predpovede El Niño a La Niña.
Na poskytovanie tých najlepších skúseností používame technológie, ako sú súbory cookie na ukladanie a/alebo prístup k informáciám o zariadení. Súhlas s týmito technológiami nám umožní spracovávať údaje, ako je správanie pri prehliadaní alebo jedinečné ID na tejto stránke. Nesúhlas alebo odvolanie súhlasu môže nepriaznivo ovplyvniť určité vlastnosti a funkcie.
Funkčné
Vždy aktívny
Technické uloženie alebo prístup sú nevyhnutne potrebné na legitímny účel umožnenia použitia konkrétnej služby, ktorú si účastník alebo používateľ výslovne vyžiadal, alebo na jediný účel vykonania prenosu komunikácie cez elektronickú komunikačnú sieť.
Predvoľby
Technické uloženie alebo prístup je potrebný na legitímny účel ukladania preferencií, ktoré si účastník alebo používateľ nepožaduje.
Štatistiky
Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na štatistické účely.Technické úložisko alebo prístup, ktorý sa používa výlučne na anonymné štatistické účely. Bez predvolania, dobrovoľného plnenia zo strany vášho poskytovateľa internetových služieb alebo dodatočných záznamov od tretej strany, informácie uložené alebo získané len na tento účel sa zvyčajne nedajú použiť na vašu identifikáciu.
Marketing
Technické úložisko alebo prístup sú potrebné na vytvorenie používateľských profilov na odosielanie reklamy alebo sledovanie používateľa na webovej stránke alebo na viacerých webových stránkach na podobné marketingové účely.
