ความแปรปรวนรายทศวรรษและหลายทศวรรษ

ความผันผวนอย่างช้าๆ ของมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศที่เกิดขึ้นในช่วงหลายทศวรรษ ซึ่งกำหนดรูปแบบของระบอบภูมิอากาศที่มีอายุยืนยาว และอาจบดบังหรือเสริมการร้อนขึ้นของเรือนกระจกได้ชั่วคราว

Definition

ความแปรปรวนรายทศวรรษและหลายทศวรรษคือความผันผวนของสภาพภูมิอากาศที่เกิดขึ้นภายในระบบในช่วงเวลาประมาณสิบปีถึงหลายสิบปี ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ ของการหมุนเวียนของมหาสมุทรและการเก็บกักความร้อน

Scope

หัวข้อนี้ครอบคลุมความแปรปรวนภายในระบบภูมิอากาศที่มีความถี่ต่ำที่สุด โดยมีช่วงเวลาประมาณหนึ่งทศวรรษถึงหลายทศวรรษ โดยจะกล่าวถึงรูปแบบต่างๆ เช่น ความผันผวนรายทศวรรษของแปซิฟิก (Pacific Decadal Oscillation) และความแปรปรวนหลายทศวรรษของแอตแลนติก (Atlantic Multidecadal Variability) กลไกที่ขับเคลื่อนโดยมหาสมุทรที่อาจรักษารูปแบบเหล่านี้ ร่องรอยของรูปแบบเหล่านี้ต่ออุณหภูมิ ปริมาณน้ำฝน และระบบนิเวศในภูมิภาค และความสำคัญของการตีความช่วงเวลาที่หยุดนิ่งและการเร่งตัวของแนวโน้มการร้อนขึ้นที่สังเกตได้

Core questions

• กลไกใดที่สร้างความแปรปรวนในช่วงเวลาหลายทศวรรษ?
• รูปแบบต่างๆ เช่น ความผันผวนรายทศวรรษของแปซิฟิกส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศในภูมิภาคอย่างไร?
• ความแปรปรวนรายทศวรรษปรับเปลี่ยนแนวโน้มภาวะโลกร้อนอย่างไร?
• สภาพภูมิอากาศสามารถคาดการณ์ได้มากน้อยเพียงใดในช่วงเวลาหลายทศวรรษ?

Key theories

ความทรงจำของมหาสมุทรและโหมดช้า

ความจุความร้อนขนาดใหญ่และการหมุนเวียนที่ช้าของมหาสมุทรจะเก็บและปล่อยความร้อนในช่วงหลายปีถึงหลายทศวรรษ ซึ่งเป็นความทรงจำที่รักษาความแปรปรวนของสภาพภูมิอากาศที่มีความถี่ต่ำ

การปรับเปลี่ยนแนวโน้มที่ถูกบังคับ

ความแปรปรวนรายทศวรรษสามารถเพิ่มหรือลดการร้อนขึ้นของเรือนกระจกได้ชั่วคราว ทำให้เกิดการเร่งตัวและการชะลอตัวที่ชัดเจนซึ่งทำให้การตีความแนวโน้มระยะสั้นซับซ้อนขึ้น

Mechanisms

ความจุความร้อนขนาดใหญ่ของมหาสมุทรและการปรับตัวอย่างช้าๆ ของการหมุนเวียนทำให้ความผิดปกติคงอยู่และปรากฏขึ้นอีกครั้งได้นานหลายปีถึงหลายทศวรรษ ก่อให้เกิดรูปแบบขนาดใหญ่ระดับแอ่ง เช่น ความผันผวนรายทศวรรษของแปซิฟิก และความแปรปรวนหลายทศวรรษของแอตแลนติก รูปแบบเหล่านี้จะเปลี่ยนการกระจายตัวของน้ำผิวดินที่อุ่นและเย็น ซึ่งเปลี่ยนแปลงการหมุนเวียนของชั้นบรรยากาศและสภาพภูมิอากาศในภูมิภาค และเนื่องจากรูปแบบเหล่านี้กระจายความร้อนระหว่างมหาสมุทรและชั้นบรรยากาศ จึงสามารถบดบังหรือขยายการร้อนขึ้นที่ถูกบังคับให้เกิดขึ้นได้ในช่วงเวลาหนึ่งทศวรรษหรือมากกว่านั้น

Clinical relevance

ความแปรปรวนรายทศวรรษควบคุมระบอบหลายปีของภัยแล้ง การประมง กิจกรรมพายุเฮอริเคน และอุณหภูมิในภูมิภาค และต้องนำมาพิจารณาเมื่อตัดสินว่าแนวโน้มระยะสั้นสะท้อนถึงการเปลี่ยนแปลงที่ถูกบังคับหรือความผันผวนตามธรรมชาติ

Evidence & guidelines

รายงานการประเมินครั้งที่หกของ IPCC ประเมินว่าความแปรปรวนภายในรายทศวรรษมีส่วนทำให้การร้อนขึ้นของพื้นผิวในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ช้าลง และการแยกแยะความแปรปรวนนี้จากการเปลี่ยนแปลงที่ถูกบังคับต้องอาศัยบันทึกข้อมูลหลายทศวรรษ

History

การเปลี่ยนแปลงหลายทศวรรษในการประมงและอุณหภูมิเป็นที่สังเกตมานานแล้วในระดับภูมิภาค และ Mantua และคณะได้กำหนดรูปแบบความผันผวนรายทศวรรษของแปซิฟิกอย่างเป็นทางการในปี 1997 การชะลอตัวของการร้อนขึ้นของพื้นผิวในช่วงต้นทศวรรษ 2000 ทำให้ความสนใจทางวิทยาศาสตร์มุ่งเน้นไปที่ว่าความแปรปรวนรายทศวรรษที่ขับเคลื่อนโดยมหาสมุทรปรับเปลี่ยนแนวโน้มที่ถูกบังคับได้อย่างไร

Debates

ต้นกำเนิดที่ถูกบังคับเทียบกับต้นกำเนิดภายในของความแปรปรวนหลายทศวรรษของแอตแลนติก

มีการถกเถียงกันอย่างมากว่าความแปรปรวนหลายทศวรรษของแอตแลนติกส่วนใหญ่เกิดจากพลวัตภายในของมหาสมุทร หรือถูกขับเคลื่อนอย่างมีนัยสำคัญโดยการบังคับจากละอองลอยและภูเขาไฟภายนอก

Key figures

• Nathan Mantua
• John Wallace
• Clara Deser
• Thomas Delworth

Seminal works

• mantua1997
• hartmann2016

Frequently asked questions

ความผันผวนรายทศวรรษของแปซิฟิกคืออะไร?

เป็นรูปแบบระยะยาวของความแปรปรวนของอุณหภูมิผิวน้ำทะเลในมหาสมุทรแปซิฟิกเหนือที่สลับไปมาระหว่างช่วงอบอุ่นและช่วงเย็นในช่วงหนึ่งถึงหลายทศวรรษ ซึ่งส่งผลกระทบต่อสภาพภูมิอากาศและระบบนิเวศ

ความแปรปรวนรายทศวรรษสามารถซ่อนภาวะโลกร้อนได้หรือไม่?

ชั่วคราวได้ ช่วงที่เก็บความร้อนส่วนเกินไว้ในมหาสมุทรลึกสามารถชะลอการร้อนขึ้นของพื้นผิวได้ประมาณหนึ่งทศวรรษหรือมากกว่านั้น ในขณะที่ช่วงตรงข้ามสามารถเร่งให้เร็วขึ้นได้ แต่แนวโน้มระยะยาวที่ถูกบังคับยังคงอยู่