Jei saulės energija per 11 metų saulės ciklą kinta tik 0,1 procento, ar tokia maža variacija galėtų paskatinti didelius orų pokyčius Žemėje? Taip, sakykite Nacionalinio atmosferos tyrimų centro (NCAR) tyrinėtojai, kurie tyrime naudojo daugiau nei šimtmetį vykstančius orų stebėjimus ir tris galingus kompiuterinius modelius. Jie rado subtilų ryšį tarp saulės ciklo, stratosferos ir atogrąžų Ramiojo vandenyno, kurie sinchroniškai veikia generuodami periodiškus oro modelius, paveikiančius didžiąją dalį Žemės rutulio. Mokslininkų teigimu, tai padės numatyti tam tikrų klimato reiškinių, tokių kaip Indijos musonas ir tropinis Ramiojo vandenyno krituliai, intensyvumą prieš metus.
„Saulė, stratosfera ir vandenynai yra sujungti taip, kad gali paveikti tokius įvykius kaip žiemos krituliai Šiaurės Amerikoje“, - sako pagrindinis autorius NCAR mokslininkas Geraldas Meehlas. „Saulės ciklo vaidmens supratimas gali suteikti papildomos informacijos, nes mokslininkai siekia numatyti regioninius oro pokyčius ateinantiems porai dešimtmečių“.
Naujas tyrimas nagrinėjo ryšį tarp Saulės poveikio dviem iš pažiūros nesusijusiems regionams. Chemikalai stratosferoje ir jūros paviršiaus temperatūra Ramiajame vandenyne reaguoja maksimaliai saulės spindulių metu taip, kad sustiprina Saulės įtaką kai kuriems oro judėjimo aspektams. Tai gali sustiprinti vėjus ir kritulius, pakeisti jūros paviršiaus temperatūrą ir debesų dangą tam tikruose atogrąžų ir subtropikų regionuose ir galiausiai paveikti pasaulinius orus.
Pirma, komanda patvirtino ankstesnę teoriją, kad nedidelį saulės energijos padidėjimą piko metu gaminant saulės taškus absorbuoja stratosferos ozonas. Ši energija sušildo orą stratosferoje virš tropikų, kur saulės šviesa yra pati intensyviausia, kartu stimuliuodama papildomo ozono susidarymą, kuris sugeria dar daugiau saulės energijos. Kadangi stratosfera įšyla netolygiai, o ryškiausias atšilimas vyksta žemesnėse platumose, stratosferos vėjai pasikeičia ir per tarpusavyje susijusių procesų grandinę sustiprėja atogrąžų krituliai.
Tuo pačiu metu padidėjęs saulės spinduliuotės spinduliuotės maksimalus saulės spindulys šiek tiek sušildo vandenyno paviršinius vandenis per subtropinį Ramųjį vandenyną, kur Saulę blokuojančių debesų paprastai nėra. Šis nedidelis papildomos šilumos kiekis labiau išgarina, sukurdamas papildomus vandens garus. Savo ruožtu prekybinis vėjas drėgmę neša į paprastai lietingus Ramiojo vandenyno atogrąžų vakarinius rajonus, todėl stiprėja liūtys ir sustiprėja stratosferos mechanizmo poveikis.
Stratosferos „iš viršaus į apačią“ ir „iš apačios į viršų“ vandenyno įtaka kartu sustiprina šią kilpą ir sustiprina prekybos vėjus. Kadangi vis daugiau saulės spindulių patenka į sausesnes vietas, šie pokyčiai sustiprina vienas kitą, todėl subtropikuose mažiau debesų, todėl į paviršių leidžia patekti dar daugiau saulės spindulių ir susidaro teigiamas grįžtamasis ryšys, kuris dar labiau padidina atsaką į klimatą.
Šie stratosferos ir vandenyno atsakai maksimaliai saulės spindulių dėka pusiaujo rytinėje Ramiojo vandenyno dalyje būna dar vėsesni ir sausesni nei įprasta, sukurdami sąlygas, panašias į įvykį La Nina. Tačiau maždaug 1–2 laipsnių pagal Fahrenheitą atšalimas yra nukreiptas į rytus nei tipinėje La Ninoje, yra tik maždaug perpus stipresnis ir yra susijęs su skirtingais vėjo modeliais stratosferoje.
Žemė reaguoja į saulės ciklą metus ar dvejus po to, kai saulės spindulių aktyvumas būna didžiausias. La Nina panašus modelis, kurį sukelia saulės maksimalus polinkis, gali išsivystyti į panašų į El Nino modelį, nes lėtai tekančios srovės vėsųjį vandenį virš rytinio tropinio Ramiojo vandenyno pakeičia šiltesniu. Vandenyno atsakas yra tik maždaug perpus stipresnis nei El Nino, o atsilikusi šiluma nėra tokia nuosekli kaip La Nina panašus modelis, kuris pasireiškia Saulės ciklo piko metu.
Saulės maksimumas gali potencialiai sustiprinti tikrąjį La Nina įvykį arba sušvelninti tikrą El Nino įvykį. 1988–1989 m. „La Nina“ įvyko netoli saulės maksimumo viršūnės. Tai, kad La Nina tapo neįprastai tvirta ir buvo susijusi su reikšmingais oro sąlygų pokyčiais, tokiais kaip neįprastai švelni ir sausa žiema JAV pietvakariuose.
Indijos musoną, Ramiojo vandenyno paviršiaus temperatūrą ir kritulius bei kitus regioninius klimato pokyčius daugiausia lemia kylantys ir skendintys orai Žemės tropikuose ir subtropikuose. Todėl naujas tyrimas galėtų padėti mokslininkams pasitelkti saulės ciklo prognozes, kad būtų galima įvertinti, kaip ta cirkuliacija ir su ja susiję regioniniai klimato pokyčiai per ateinantį ar du dešimtmečius gali skirtis.
Komanda panaudojo tris skirtingus kompiuterinius modelius, kad apžvelgtų visus kintamuosius, ir kiekvienas iš jų pasiekė tą patį rezultatą, kad net nedidelis saulės energijos kintamumas gali turėti didžiulį poveikį Žemei.
„Pasitelkę padidintą skaičiavimo galią ir patobulintus modelius, taip pat stebėdami atradimus, mes sužinome daugiau apie tai, kaip šie mechanizmai derinami, kad saulės kintamumas būtų susietas su mūsų oru ir klimatu“, - sako Meehlas.
Komandos tyrimas buvo paskelbtas žurnale Mokslas.
