Kun hurrikaani osuu maahan, tuho voi olla näkyvissä vuosia tai jopa vuosikymmeniä. Vähemmän ilmeinen, mutta myös voimakas, on hurrikaanien vaikutus valtameriin.
Jonkin sisällä uusi tutkimus, osoitamme reaaliaikaisilla mittauksilla, että hurrikaanit eivät vain pyöritä vettä pinnalla. Ne voivat myös työntää lämpöä syvälle valtamereen tavoilla, jotka voivat lukita sen vuosiksi ja lopulta vaikuttaa alueisiin, jotka ovat kaukana myrskystä.
Lämpö on tämän tarinan avaintekijä. On pitkään tiedetty, että hurrikaanit saavat energiansa lämpimistä merenpinnan lämpötiloista. Tämä lämpö auttaa kostea ilma lähellä meren pintaa kuin kuumailmapallo ja muodostavat Mount Everestiä korkeampia pilviä. Tästä syystä hurrikaanit muodostuvat yleensä trooppisilla alueilla.
Havaitsimme, että hurrikaanit auttavat viime kädessä lämmittämään myös merta parantamalla sen kykyä absorboida ja varastoida lämpöä. Ja sillä voi olla kauaskantoisia seurauksia.
Kuinka hurrikaanit ottavat energiaa valtameren lämmöstä. Kelvin Ma Wikimedian kautta, CC BY
Kun hurrikaanit sekoittavat lämpöä valtamereen, lämpö ei vain nouse uudelleen pintaan samassa paikassa. Näimme kuinka myrskyn tuottamat vedenalaiset aallot voivat työntää lämpöä noin neljä kertaa syvemmälle kuin sekoittamalla yksinään, lähettämällä sen syvyyteen, jossa lämpö jää loukkuun kauas pinnasta. Sieltä syvänmeren virtaukset voivat kuljettaa sen tuhansia kilometrejä. Läntisen Tyynenmeren poikki ja Filippiineille iskevä hurrikaani voi päätyä toimittamaan lämmintä vettä, joka lämmittää Ecuadorin rannikkoa vuosia myöhemmin.
Merellä etsimässä taifuuneja
Syksyllä 2018 asuimme kaksi kuukautta tutkimusaluksella Thomas G. Thompsonilla tallentaaksemme kuinka Filippiinienmeri reagoi muuttuviin sääolosuhteisiin. Kuten valtameri tutkijat, tutkimme myrskyistä sekoittumista valtameressä sekä hurrikaaneja ja muita trooppisia myrskyjä, jotka aiheuttavat tätä turbulenssia.
Taivas oli selkeä ja tuulet tyyni kokeilumme ensimmäisellä puoliskolla. Mutta toisella puoliskolla kolme suurta taifuunia – kuten hurrikaaneja tässä osassa maailmaa tunnetaan – sekoitti valtameren.
Tämä muutos antoi meille mahdollisuuden verrata suoraan valtameren liikkeitä myrskyjen vaikutuksen kanssa ja ilman. Erityisesti olimme kiinnostuneita oppimaan kuinka turbulenssi merenpinnan alla auttoi siirtämään lämpöä alas syvään valtamereen.
Mittaamme valtamerten turbulenssia mikrorakenneprofiili-nimisellä instrumentilla, joka putoaa vapaasti lähes 1,000 metrin korkeuteen ja käyttää fonografin neulaa muistuttavaa anturia mittaamaan veden pyörteisiä liikkeitä.
Mitä tapahtuu, kun hurrikaani tulee läpi
Kuvittele trooppinen valtameri ennen kuin hurrikaani kulkee sen yli. Pinnalla on kerros lämmintä vettä, lämpimämpi kuin 80 Fahrenheit-astetta (27 Celsius-astetta), jota aurinko lämmittää ja joka ulottuu noin 160 metriä pinnan alapuolelle. Sen alla on kerroksia kylmempää vettä.
- lämpötilaero kerrosten välillä pitää vedet erillään eivätkä käytännössä pysty vaikuttamaan toisiinsa. Voit ajatella sitä kuin öljyn ja etikan jakoa ravistamattomassa salaattikastikepullossa.
Kun hurrikaani kulkee trooppisen valtameren yli, sen voimakkaat tuulet auttavat sekoittamaan vesikerrosten välisiä rajoja, aivan kuten joku ravistaisi salaattikastikepulloa. Tässä prosessissa kylmää syvää vettä sekoittuu alhaalta ja lämmintä pintavettä alaspäin. Tämä saa pintalämpötilat jäähtymään, jolloin valtameri voi imeä lämpöä tavallista tehokkaammin hurrikaanin jälkeisinä päivinä.
Yli kahden vuosikymmenen ajan, tiedemiehet ovat keskustelleet voisivatko hurrikaanien alaspäin sekoittamat lämpimät vedet lämmittää valtamerivirtoja ja siten muokata globaaleja ilmastomalleja. Tämän kysymyksen ytimessä oli, pystyvätkö hurrikaanit pumppaamaan lämpöä tarpeeksi syvälle, jotta se pysyy valtameressä vuosia.
Nämä kuvat osoittavat, mitä tapahtuu valtameren lämmölle ennen, sen aikana, sen jälkeen ja monta kuukautta sen jälkeen, kun hurrikaani on kulkenut valtameren yli. Sally Warner, CC BY-ND
Analysoimalla ennen ja jälkeen kolmea hurrikaania tehtyjä maanalaisia valtamerimittauksia havaitsimme, että vedenalaiset aallot kuljettavat lämpöä noin neljä kertaa syvemmälle mereen kuin suora sekoittuminen hurrikaanin aikana. Nämä hurrikaanin itsensä synnyttämät aallot kuljettavat lämmön riittävän syvälle, jotta sitä ei voida helposti vapauttaa takaisin ilmakehään.
Lämmön vaikutukset syvässä valtameressä
Kun suuret merivirrat keräävät tämän lämmön, se voidaan kuljettaa valtameren kaukaisiin osiin.
Filippiinien merellä tutkimiemme taifuunien ruiskuttama lämpö on saattanut virrata Ecuadorin tai Kalifornian rannikolle nykyisten mallien mukaisesti, joka kuljettaa vettä lännestä itään päiväntasaajan Tyynenmeren yli.
Tässä vaiheessa lämpöä voidaan sekoittaa takaisin pintaan yhdistelmällä räjähtävät virrat, kumpuaminen ja turbulenttinen sekoitus. Kun lämpö on jälleen lähellä pintaa, se voi lämmittää paikallista ilmastoa ja vaikuttaa ekosysteemeihin.
Esimerkiksi koralliriutat ovat erityisen herkkiä pitkille lämpöstressille. El Niño -tapahtumat ovat tyypillinen syyllinen takana korallien valkaisu Ecuadorissa, mutta havaitsemamme hurrikaanien aiheuttama ylimääräinen lämpö voi aiheuttaa stressiä riuttoja ja valkaistuja korallia kaukana myrskyjen esiintymispaikasta.
Koralliriutat ovat olennainen elinympäristö kaloille ja muille meren eläimille, mutta valtamerten lämpötilan nousu uhkaa niitä. James Watt NOAA:n kautta
On myös mahdollista, että hurrikaanien ylimääräinen lämpö pysyy valtameressä vuosikymmeniä tai kauemmin palaamatta pintaan. Tällä olisi itse asiassa ilmastonmuutosta lieventävä vaikutus.
Kun hurrikaanit jakavat lämpöä valtameren pinnalta syvemmälle, ne voivat auttaa hidastamaan maapallon ilmakehän lämpenemistä pitämällä lämmön valtameressä.
Tiedemiehet ovat pitkään pitäneet hurrikaaneja äärimmäisinä tapahtumina, jotka vauhdittavat valtamerten lämpöä ja joita maapallon ilmasto muokkaa. TuloksemmeProceedings of the National Academy of Sciences -julkaisussa julkaistu julkaisu lisää tähän ongelmaan uuden ulottuvuuden osoittamalla, että vuorovaikutukset kulkevat molempiin suuntiin – hurrikaanit itse pystyvät lämmittämään merta ja muokkaamaan maapallon ilmastoa.
Author
Noel Gutiérrez Brizuela, Ph.D. Fyysisen valtameritieteen kandidaatti, Kalifornian yliopisto, San Diego ja Sally Warner, ilmastotieteen apulaisprofessori, Brandeis University
Tämä artikkeli julkaistaan uudelleen Conversation Creative Commons -lisenssin alla. Lue alkuperäinen artikkeli.
Liittyvät kirjat:
Valitsemamme tulevaisuus: selviytyminen ilmastokriisistä
kirjoittaneet Christiana Figueres ja Tom Rivett-Carnac
Kirjoittajat, jotka näyttelivät avainrooleja Pariisin ilmastonmuutosta koskevassa sopimuksessa, tarjoavat oivalluksia ja strategioita ilmastokriisin ratkaisemiseksi, mukaan lukien yksilölliset ja kollektiiviset toimet.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Asumaton maa: elämä lämpenemisen jälkeen
kirjoittanut David Wallace-Wells
Tämä kirja tutkii hallitsemattoman ilmastonmuutoksen mahdollisia seurauksia, mukaan lukien massasukupuutto, ruoan ja veden niukkuus sekä poliittinen epävakaus.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Tulevaisuuden ministeriö: romaani
Kirjailija: Kim Stanley Robinson
Tämä romaani kuvittelee lähitulevaisuuden maailman kamppailevan ilmastonmuutoksen vaikutusten kanssa ja tarjoaa näkemyksen siitä, kuinka yhteiskunta voisi muuttua vastaamaan kriisiin.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Valkoisen taivaan alla: Tulevaisuuden luonto
esittäjä (t): Elizabeth Kolbert
Kirjoittaja tutkii ihmisen vaikutusta luontoon, mukaan lukien ilmastonmuutos, ja teknisten ratkaisujen mahdollisuuksia vastata ympäristöhaasteisiin.
Klikkaa saadaksesi lisätietoja tai tilataksesi
Laskutus: Kaikkein kattavin suunnitelma, jota koskaan ehdotettiin maailmanlaajuisen lämpenemisen kääntämiseksi
toimittanut Paul Hawken
Tämä kirja esittelee kattavan suunnitelman ilmastonmuutoksen torjumiseksi, mukaan lukien ratkaisut useilta aloilta, kuten energiasta, maataloudesta ja liikenteestä.
