Gündem

Ek: Kelebek etkisi ve küresel ısınmaya karşı kendi kendini modüle eden El Niño yanıtı

0

Ek: Doğa https://doi.org/10.1038/s41586-020-2641-xYayınlandı 02 Eylül 2020

Bu Makalede, sera ısınmasına El Niño-Güney Salınımının (ENSO) tepkisinin kendi kendini modüle ettiğini ve kısmen de başlangıçtaki ENSO değişkenliği ile başlangıçtan geleceğe değişimi arasındaki deneyler arası negatif bir korelasyon yoluyla tarihsel değişkenliğine bağlı olduğunu gösterdik. Yayınlanmasından bu yana, kendisi ile gelecekteki değeri arasındaki farkla ilişkilendirilen ilk değişkenliğin, tanımı gereği anti-korelasyonlu olma eğiliminde olacağı dikkatimizi çekti. Ayrıca, ilk ve gelecekteki değişkenlik arasındaki bir anti-korelasyon, normalize edilmiş gibi normalize edilmiş bir zaman serisi kullanılarak güçlendirilebilir. E– Makalemizde açıklanan dizin. Örneğin, başlangıç ​​dönemindeki standart sapma dahili değişkenlik tarafından büyütüldüğünde, bu aynı zamanda tüm zaman serileri için standart sapmayı da güçlendirir (başlangıç ​​döneminden sonra ortalama bir değişkenlik seviyesi varsayılarak). Bu, normalizasyon katsayısını artırır ve böylece gelecek dönem için normalleştirilmiş standart sapmayı azaltır. Bu nedenle, orijinal Makalemizin Şekil 1b, c ve 4’teki güçlü anti-korelasyonlarına kısmen istatistiksel formülasyon katkıda bulunmaktadır.

Şekil 1: Yirminci yüzyıl ile yirmi birinci yüzyıl ENSO değişkenliği arasındaki bağlantı.
Şekil 1

Sırasıyla CESM-LE, GFDL-CM3 ve GFDL-ESM2M kullanılarak 40, 20 ve 30 büyük topluluk deneyinden kuadratik olarak azalmış SST anomalilerinin (° C) değişkenliği, tümü tarihsel zorlama (2005’e kadar) ve ardından temsili konsantrasyon altında yol 8.5 (RCP8.5) senaryosu (2099’a kadar). Ekvator Pasifik bölgesi üzerinde ilk ve gelecekteki 50 yıllık SST sd değerleri arasında bir anti-korelasyon vardır. E% 95 veya% 90 güven düzeyinin üzerinde istatistiksel olarak anlamlı olan dizin zirveleri. Bu merkezler: CESM-LE için 2 ° G – 2 ° K, 100 ° B – 110 ° B; GFDL-CM3 için 2 ° G – 2 ° K, 111 ° B – 121 ° W; ve GFDL-ESM2M için 2 ° G – 2 ° K, 104 ° B – 114 ° B. İlk ve gelecek 50 yıllık dönemler, CESM-LE ve GFDL-CM3 için 1920–1969 ve 2050–2099 ve GFDL-ESM2M için 1950–1999 ve 2000–2049’dur.

Burada, bu istatistiksel sorunları önlemek için analizi yeniden formüle ediyoruz. Üç farklı modelin (Community Earth System Model (CESM), Jeofizik Akışkanlar Dinamiği Laboratuvarı İklim Modeli sürüm 3 (GFDL-CM3) ve Jeofizik Akışkanlar Dinamiği Laboratuvarı Yer Sisteminin büyük topluluk deneylerinden elde edilen ham deniz yüzeyi sıcaklığı (SST) anomalilerini kullanarak Model ikinci model (GFDL-ESM2M)) – yirminci yüzyıl ve yirmi birinci yüzyıl ENSO değişkenliği arasındaki bağlantının hala mevcut olduğunu gösteriyoruz (Şekil 1). Doğu Pasifik ENSO’nun coğrafi merkezinde kuadratik olarak küçülmüş SST anormalliklerinin değişkenliği, daha büyük başlangıç ​​değişkenliği üreten deneylerin gelecekte daha küçük değişkenlik ve dolayısıyla daha küçük bir artış ürettiğini göstermektedir. İlişki,% 95 veya% 90 güven seviyesinin üzerinde istatistiksel olarak anlamlıdır (Şekil 1). Doğrudan SST anomalilerinden gelen korelasyon (r = −0.33 ila −0.42) herhangi bir istatistiksel artefakttan kaçınır ve orijinal Maddenin Şekil 1b, c ve 4’ünde ifade edilen sonuç için temeldir. Makalemizdeki deneyler arası ilişki, ilk değişkenliğin, değişkenlikte gelecekteki eksi başlangıç ​​değişikliğinin yaklaşık% 60’ını açıkladığını göstermektedir. Gözden geçirilmiş yaklaşımla, ilk değişkenlik gelecekteki değişkenliğin% 10-18’ini açıklarken geri kalanı, yirmi birinci yüzyılın evrimi boyunca artan atmosferik gürültü gibi stokastik zorlamanın etkisi dahil olmak üzere diğer faktörlere atfedilir. Model fiziği ve iklim duyarlılığı gibi çeşitli faktörlere bağlı olarak ENSO değişkenliğindeki büyük modeller arası farklılıklara rağmen, Kelebek etkisinin, Coupled Model Intercomparison Project (CMIP) çoklu model topluluğu üyeleri arasında işlemesi beklenmektedir. Bu, CMIP çok modelli topluluk ve tek model CESM büyük topluluk arasındaki ENSO değişkenliğinin başlangıçtan geleceğe eğilimindeki karşılaştırılabilir modeller arası yayılmayla (Niño3.4’teki gelecek eksi başlangıç ​​standart sapması) vurgulanmaktadır (ECMIP topluluğu için değişkenlik 0,27 ° C (0,32 sd) ve CESM-LE için 0,18 ° C’dir (0,24 sd) – böylece dahili değişkenliğin ENSO değişkenliğindeki CMIP modeller arası farklılıklara önemli bir katkısı olduğunu gösterir akım.

Orijinal Makalemizde sunulan mekanizmalar, ham verilerin kullanımı konusunda da sağlamdır. Örneğin, Doğu Pasifik SST anomalileri ile bu Değişikliğin Şekil 2a’da gösterilen ENSO doğrusal olmayan termodinamiğinin temelini oluşturan net ısı akısı sönümlemesi arasındaki doğrusal olmayan ilişki, orijinal Maddenin Şekil 2a’dakine benzerdir. İlişki, El Niño sırasındaki termal sönümlemenin La Niña’dan daha güçlü olduğunu ve sırasıyla anormal okyanus ısı kaybını ve atmosferik ısı kazancını temsil ettiğini gösterir. Bu nedenle, daha güçlü başlangıç ​​SST değişkenliği olan deneyler, ilk 50 yıl boyunca orta-doğu ekvatoral Pasifik’te daha güçlü kümülatif ısı kaybı üretir (bkz.Şekil 2b, c; orijinal Makaledeki Şekil 2d, e ile karşılaştırın) ve Anormal soğutma sonunda üst ekvator Pasifik bölgesine ulaşır (bkz. Şekil 2d; orijinal Makaledeki Şekil 3c ile karşılaştırın) ve daha küçük bir ısınmaya yol açar. Bu anormal soğutma, üst okyanusta sera ısınmasının neden olduğu tabakalaşma yoğunlaşmasını dengeliyor, aksi takdirde ENSO değişkenliğinde daha güçlü bir artışa neden oluyor.

Şekil 2: ENSO doğrusal olmayan termal sönümleme yoluyla ilk ve gelecekteki ENSO değişkenliğini birbirine bağlayan mekanizma.
şekil 2

CESM-LE deneylerinden elde edilen sonuçlar. a, Aylık SST arasındaki ilişki Eendeks zirveleri (2 ° G – 2 ° K, 100 ° B – 110 ° B) ve doğu Pasifik üzerindeki net ısı akışı (EP, 5 ° G – 5 ° K, 150 ° B – 90 ° B). b, Doğu Pasifik SST değişkenliği (1920–1969) ve kümülatif okyanus ısı kaybı (0 °, 105 ° B’de, siyah çarpı işareti ile gösterilen) arasındaki deneyler arası ilişki c). Mavi yıldızlar ve turuncu elmaslar, sırasıyla en zayıf ve en güçlü ilk doğu Pasifik SST değişkenliğine (° C) sahip on deneyi temsil ediyor. Düz siyah daireler diğer deneyleri temsil eder. c, 40 kümülatif ısı akısı alanının 40 SST değişkenliği (° C) değeri üzerine deneyler arası regresyonu E-indeks zirveleri (2 ° G – 2 ° K, 100 ° B – 110 ° B) ilk 50 yılda (1920–1969), kümülatif ısı akısının bir ENSO modelini gösterir. İki kuyruklu bir Öğrenciye göre% 90 ve% 95 güven seviyelerinin üzerinde istatistiksel anlamlılık t-test, sırasıyla siyah noktalama ve yeşil düz kontur olarak gösterilir. d, En güçlü ve en zayıf başlangıç ​​SST değişkenliğine (° C) sahip on deneyin ortalaması arasında, ilk 150 yılda ekvatoral Pasifik’in ortalama okyanus sıcaklığının (ortalama 5 ° G – 5 ° K üzerinde) doğrusal trendlerindeki fark, nihai olduğunu gösterir. doğu ekvatoral Pasifik’in soğuması. Güçlü ENSO değişkenliğinin ilk döneminden bu yana oluşan kümülatif ısı kaybından kaynaklanan anormal soğutma, üst ekvator Pasifik’te seranın ısınmasının neden olduğu tabakalaşma artışını zayıflatır ve okyanus-atmosfer bağlantısında daha küçük bir artışa ve dolayısıyla daha zayıf bir geleceğe yol açar. ENSO değişkenliğinde artış.

Özetle, yirminci yüzyıl ve yirmi birinci yüzyıl ENSO değişkenliği arasındaki bağlantıya ilişkin ana sonucumuz niteliksel olarak tutarlı kalsa da, ilişkinin büyüklüğü, başlangıçtaki değişkenlik ve gelecekteki değişim arasındaki orijinal anti-korelasyonlardan önemli ölçüde azaltılmıştır. . J. Räisänen’e bu konuyu dikkatimize sunduğu için ve açık, ayrıntılı ve yapıcı geri bildirimleri için minnettarız. Orijinal makale düzeltilmedi.

Yazar bilgileri

Bağlantılar

Sorumlu yazarlar

Wenju Cai veya Lixin Wu ile Yazışmalar.

Bu makale hakkında

CrossMark ile para birimini ve orijinalliği doğrulayın

Bu makaleden alıntı yapın

Cai, W., Ng, B., Geng, T. et al. Ek: Kelebek etkisi ve küresel ısınmaya karşı kendi kendini modüle eden El Niño yanıtı.
Doğa (2021). https://doi.org/10.1038/s41586-021-03261-4

Alıntıyı indir

Yorumlar

Bir yorum göndererek Şartlarımıza ve Topluluk Kurallarımıza uymayı kabul edersiniz. Taciz edici veya şartlarımıza veya yönergelerimize uymayan bir şey bulursanız, lütfen bunu uygunsuz olarak işaretleyin.

Profesör

Bu Hamamböcekleri Aç Oldukları İçin Değil Cinsel İlişkiden Sonra Birbirlerini Yemeye Başlar

Previous article

Bilim Adamları, Milyon Yıldan Fazla Eski Mamut DNA’sını Sıraladılar

Next article

You may also like

Comments

Comments are closed.

More in Gündem