Biến đổi và Dao động Khí hậu
Các hình thái lặp lại mà hệ thống đại dương-khí quyển dao động trong khoảng thời gian từ vài tháng đến vài thập kỷ, tái tổ chức nhiệt độ, lượng mưa và bão trên khắp thế giới.
Definition
Biến đổi khí hậu là sự dao động của hệ thống khí hậu xung quanh trạng thái trung bình của nó trong các khoảng thời gian từ vài tháng đến vài thế kỷ, phần lớn phát sinh nội tại thông qua các chế độ đại dương-khí quyển liên hợp được gọi là các dao động.
Scope
Lĩnh vực này bao gồm biến đổi khí hậu phát sinh nội tại và các chế độ chính tổ chức nó: Dao động El Nino-Nam ở Thái Bình Dương nhiệt đới, Dao động Bắc Đại Tây Dương và Bắc Cực ở các vùng ngoại nhiệt đới, các hệ thống gió mùa và biến đổi liên năm của chúng, cùng với các dao động chậm hơn theo thập kỷ và đa thập kỷ. Nó đề cập đến các cơ chế đại dương-khí quyển liên hợp duy trì các dao động này, sự liên kết từ xa của chúng đến các khu vực khác, và cách chúng được phân biệt với sự thay đổi do tác động bên ngoài.
Sub-topics
Core questions
- Những cơ chế liên hợp nào duy trì các dao động khí hậu lặp lại?
- Các chế độ nhiệt đới như El Nino ảnh hưởng đến thời tiết trên toàn thế giới thông qua các liên kết từ xa như thế nào?
- Làm thế nào để phân biệt biến đổi nội tại với sự thay đổi do tác động bên ngoài?
- Khả năng dự báo của các chế độ này trên thang thời gian từ mùa đến thập kỷ là bao nhiêu?
Key theories
- Sự bất ổn định của hệ thống đại dương-khí quyển liên hợp
- Các chế độ như El Nino phát sinh từ một phản hồi tích cực giữa nhiệt độ bề mặt biển, gió và độ sâu tầng nhiệt đại dương, cho phép hệ thống liên hợp dao động mà không cần tác động bên ngoài.
- Liên kết từ xa
- Các bất thường ở một khu vực kích thích các hình thái sóng khí quyển mang ảnh hưởng đi xa, vì vậy một sự kiện ở Thái Bình Dương nhiệt đới có thể làm thay đổi nhiệt độ và lượng mưa trên các lục địa xa xôi.
Mechanisms
Các phản hồi liên hợp giữa bề mặt đại dương và khí quyển cho phép hệ thống dao động giữa các trạng thái đối lập; ví dụ, gió mậu dịch yếu đi làm ấm phía đông Thái Bình Dương nhiệt đới, điều này tiếp tục làm yếu gió, tạo ra El Nino. Những bất thường này tạo ra các sóng khí quyển phân phối lại áp suất, nhiệt độ và lượng mưa đến các khu vực xa xôi thông qua các liên kết từ xa, trong khi các quá trình đại dương chậm hơn thiết lập các thang thời gian của các chế độ thập kỷ.
Clinical relevance
Các chế độ biến đổi thúc đẩy phần lớn sự dao động hàng năm và hàng thập kỷ trong hạn hán, lũ lụt và sóng nhiệt, vì vậy việc hiểu chúng là nền tảng cho dự báo theo mùa và diễn giải các xu hướng khí hậu.
Evidence & guidelines
Báo cáo Đánh giá lần thứ Sáu của IPCC đánh giá các chế độ biến đổi chính, sự thể hiện của chúng trong các mô hình và cách chúng có thể thay đổi dưới tác động của sự nóng lên, đồng thời cảnh báo rằng biến đổi nội tại có thể che giấu hoặc khuếch đại các xu hướng bị tác động trong các giai đoạn ngắn.
History
Gilbert Walker đã mô tả Dao động Nam vào đầu thế kỷ XX, và Bjerknes sau đó đã liên kết nó với nhiệt độ đại dương như El Nino, thiết lập quan điểm liên hợp; các thập kỷ tiếp theo đã mở rộng danh mục các chế độ biến đổi và làm rõ các liên kết từ xa của chúng thông qua các quan sát và mô hình hóa liên hợp.
Debates
- Sự thay đổi do tác động so với biến đổi nội tại trong các xu hướng quan sát được
- Việc gán các xu hướng khu vực quan sát được cho tác động của hiệu ứng nhà kính so với các dao động tự nhiên còn gây tranh cãi vì biến đổi theo thập kỷ có thể tạm thời củng cố hoặc bù đắp tín hiệu bị tác động.
Key figures
- Jacob Bjerknes
- George Philander
- Gilbert Walker
- Edward Lorenz
Related topics
Seminal works
- philander1990
- hartmann2016
Frequently asked questions
- Dao động khí hậu là gì?
- Đó là một hình thái lặp lại trong đó hệ thống đại dương-khí quyển dao động giữa các trạng thái đối lập trong khoảng thời gian từ vài tháng đến vài thập kỷ, chẳng hạn như El Nino và La Nina.
- Các dao động có gây ra biến đổi khí hậu không?
- Không; chúng phân phối lại nhiệt và lượng mưa nội tại và trung bình hóa theo thời gian, trong khi biến đổi khí hậu dài hạn phản ánh một sự dịch chuyển bền vững trong cân bằng năng lượng của hệ thống.