ความผันแปรและการแกว่งตัวของสภาพภูมิอากาศ
รูปแบบที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ซึ่งระบบมหาสมุทร-บรรยากาศที่เชื่อมโยงกันมีความผันผวนในช่วงเวลาหลายเดือนถึงหลายทศวรรษ โดยมีการจัดระเบียบอุณหภูมิ ปริมาณน้ำฝน และพายุทั่วโลกใหม่
Definition
ความผันแปรของสภาพภูมิอากาศคือความผันผวนของระบบภูมิอากาศจากสถานะเฉลี่ยในช่วงเวลาตั้งแต่หลายเดือนถึงหลายศตวรรษ ซึ่งส่วนใหญ่เกิดขึ้นภายในผ่านรูปแบบมหาสมุทร-บรรยากาศที่เชื่อมโยงกันซึ่งเรียกว่าการแกว่งตัว
Scope
ขอบเขตนี้ครอบคลุมความผันแปรของสภาพภูมิอากาศที่เกิดขึ้นภายในระบบและรูปแบบหลักที่จัดระเบียบความผันแปรดังกล่าว ได้แก่ การแกว่งตัวของเอลนีโญ-ใต้ในมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อน การแกว่งตัวของแอตแลนติกเหนือและอาร์กติกในเขตนอกเขตร้อน ระบบมรสุมและความผันแปรระหว่างปี และความผันผวนที่ช้าลงในระดับทศวรรษและหลายทศวรรษ นอกจากนี้ยังกล่าวถึงกลไกของระบบมหาสมุทร-บรรยากาศที่เชื่อมโยงกันซึ่งรักษาสมดุลของการแกว่งตัวเหล่านี้ การเชื่อมโยงระยะไกลไปยังภูมิภาคที่ห่างไกล และวิธีที่ความผันแปรเหล่านี้แตกต่างจากการเปลี่ยนแปลงที่ถูกบังคับจากภายนอก
Sub-topics
Core questions
- กลไกแบบคู่ใดที่รักษาสมดุลของการแกว่งตัวของสภาพภูมิอากาศที่เกิดขึ้นซ้ำๆ?
- รูปแบบเขตร้อน เช่น เอลนีโญ มีอิทธิพลต่อสภาพอากาศทั่วโลกผ่านการเชื่อมโยงระยะไกลได้อย่างไร?
- จะแยกความผันแปรภายในออกจากความเปลี่ยนแปลงที่ถูกบังคับจากภายนอกได้อย่างไร?
- รูปแบบเหล่านี้สามารถคาดการณ์ได้มากน้อยเพียงใดในช่วงเวลาตั้งแต่ฤดูกาลถึงทศวรรษ?
Key theories
- ความไม่เสถียรของระบบมหาสมุทร-บรรยากาศแบบคู่
- รูปแบบต่างๆ เช่น เอลนีโญ เกิดจากการตอบสนองเชิงบวกระหว่างอุณหภูมิพื้นผิวน้ำทะเล ลม และความลึกของเทอร์โมไคลน์ในมหาสมุทร ซึ่งทำให้ระบบคู่สามารถแกว่งตัวได้โดยไม่มีการบังคับจากภายนอก
- การเชื่อมโยงระยะไกล
- ความผิดปกติในภูมิภาคหนึ่งกระตุ้นรูปแบบคลื่นบรรยากาศที่ส่งผลกระทบไปไกล ดังนั้นเหตุการณ์ในมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อนจึงสามารถเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิและปริมาณน้ำฝนในทวีปที่ห่างไกลได้
Mechanisms
การตอบสนองแบบคู่ระหว่างพื้นผิวมหาสมุทรและบรรยากาศทำให้ระบบสามารถแกว่งไปมาระหว่างสถานะที่แตกต่างกันได้ ตัวอย่างเช่น ลมค้าที่อ่อนกำลังลงทำให้อุณหภูมิในมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อนตะวันออกสูงขึ้น ซึ่งจะทำให้ลมยิ่งอ่อนกำลังลงอีก ก่อให้เกิดปรากฏการณ์เอลนีโญ ความผิดปกติเหล่านี้ก่อให้เกิดคลื่นบรรยากาศที่กระจายความกดอากาศ อุณหภูมิ และปริมาณน้ำฝนไปยังภูมิภาคที่ห่างไกลผ่านการเชื่อมโยงระยะไกล ในขณะที่กระบวนการมหาสมุทรที่ช้ากว่าจะกำหนดช่วงเวลาของรูปแบบระดับทศวรรษ
Clinical relevance
รูปแบบของความผันแปรเป็นตัวขับเคลื่อนสำคัญของการเปลี่ยนแปลงในแต่ละปีและแต่ละทศวรรษของภัยแล้ง น้ำท่วม และคลื่นความร้อน ดังนั้นการทำความเข้าใจรูปแบบเหล่านี้จึงเป็นพื้นฐานสำหรับการพยากรณ์ตามฤดูกาลและการตีความแนวโน้มสภาพภูมิอากาศ
Evidence & guidelines
รายงานการประเมินครั้งที่หกของ IPCC ได้ประเมินรูปแบบหลักของความผันแปร การแสดงผลในแบบจำลอง และวิธีที่รูปแบบเหล่านี้อาจเปลี่ยนแปลงภายใต้ภาวะโลกร้อน พร้อมทั้งเตือนว่าความผันแปรภายในสามารถบดบังหรือขยายแนวโน้มที่ถูกบังคับในช่วงเวลาสั้นๆ ได้
History
Gilbert Walker ได้อธิบายการแกว่งตัวของซีกโลกใต้ในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 และ Bjerknes ได้เชื่อมโยงกับการแกว่งตัวดังกล่าวกับอุณหภูมิมหาสมุทรในภายหลังในฐานะเอลนีโญ ซึ่งเป็นการสร้างมุมมองแบบเชื่อมโยงกัน ทศวรรษต่อมาได้ขยายรายการรูปแบบความผันแปรและชี้แจงการเชื่อมโยงระยะไกลผ่านการสังเกตการณ์และการสร้างแบบจำลองแบบเชื่อมโยงกัน
Debates
- การเปลี่ยนแปลงที่ถูกบังคับเทียบกับความผันแปรภายในในแนวโน้มที่สังเกตได้
- การระบุสาเหตุของแนวโน้มระดับภูมิภาคที่สังเกตได้ว่าเกิดจากการบังคับของก๊าซเรือนกระจกเทียบกับการแกว่งตัวตามธรรมชาติยังคงเป็นที่ถกเถียงกัน เนื่องจากความผันแปรระดับทศวรรษสามารถเสริมหรือหักล้างสัญญาณที่ถูกบังคับได้ชั่วคราว
Key figures
- Jacob Bjerknes
- George Philander
- Gilbert Walker
- Edward Lorenz
Related topics
Seminal works
- philander1990
- hartmann2016
Frequently asked questions
- การแกว่งตัวของสภาพภูมิอากาศคืออะไร?
- เป็นรูปแบบที่เกิดขึ้นซ้ำๆ ซึ่งระบบมหาสมุทร-บรรยากาศที่เชื่อมโยงกันแกว่งไปมาระหว่างสถานะที่แตกต่างกันในช่วงเวลาหลายเดือนถึงหลายทศวรรษ เช่น เอลนีโญและลานีญา
- การแกว่งตัวทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศหรือไม่?
- ไม่ การแกว่งตัวจะกระจายความร้อนและปริมาณน้ำฝนภายในระบบและเฉลี่ยออกไปตามกาลเวลา ในขณะที่การเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในระยะยาวสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงที่ยั่งยืนในสมดุลพลังงานของระบบ