Những người sống trên khắp Hoa Kỳ đã sống qua một số thời tiết kỳ lạ trong năm qua. Trời ấm và khô bất thường ở miền tây nước Mỹ, trong khi phương Đông có một mùa đông rất lạnh và có tuyết. Trong khi đó, các nhà khoa học đã được nhìn thấy các loài sinh vật biển Thái Bình Dương ở những nơi chúng thường không được tìm thấy và tăng đột biến trong đói, bị mắc kẹt sư tử biển trên bờ biển California.

Tất cả những hiện tượng này được liên kết với một mảng nước ấm khổng lồ ngoài khơi bờ biển phía tây bắc Thái Bình Dương có tên là The the blob, một thuật ngữ tôi đặt ra khi chúng ta bắt đầu chú ý đến nó vào mùa thu 2013 và mùa đông của 2014.

Phần này tóm tắt các cơ chế chịu trách nhiệm cho blob, liệt kê một số tác động trực tiếp và gián tiếp của nó, và thảo luận về cơ hội được cung cấp bởi sự kiện khí hậu này.

Hiểu rõ hơn về blob là điều quan trọng không chỉ để dự đoán thời tiết và tác động của nó đối với hệ sinh thái mà còn bởi vì nó có thể cung cấp cái nhìn sâu sắc về các hiệu ứng mà chúng ta có thể thấy từ vùng biển ấm hơn trong tương lai.

Blob 101

Sự phát triển của các vùng nước ấm bất thường có thể được quy cho phần lớn là do kiểu thời tiết bất thường đã thiết lập cửa hàng trên một khu vực rộng lớn kéo dài từ Bắc Thái Bình Dương trên khắp Bắc Mỹ từ tháng 10 2013 đến tháng 2 2014.

Mô hình này có mô hình thời tiết mạnh mẽ và kéo dài với áp suất cao hơn bình thường - được gọi là sườn núi - trên đại dương nằm ngoài khơi trung tâm của Tây Bắc Thái Bình Dương. Dãy áp lực cao này đã làm giảm số lượng và cường độ của các cơn bão đổ bộ, dẫn đến giảm lượng mưa ở phía tây của Phân chia lục địa so với các chỉ tiêu theo mùa.

Các sườn núi cũng có ảnh hưởng sâu sắc đến thời tiết xa hơn về phía đông. Cụ thể, nó thường hành động để chuyển hướng không khí lạnh, Canada vào khu vực trung và đông của Hoa Kỳ, với khu vực Great Lakes bị ảnh hưởng nặng nề. 

Các sườn núi liên tục của áp suất cao đã ảnh hưởng đến các kiểu thời tiết. NOAACác điều kiện khô bất thường ở miền tây Hoa Kỳ và thời tiết lạnh giá ở phía đông chắc chắn nhận được sự chú ý của cộng đồng khí hậu. Nhưng những gì xảy ra trong đại dương ngoài khơi Tây Bắc Thái Bình Dương là cực kỳ theo đúng nghĩa của nó.

Các dị thường nhiệt độ mặt nước biển - hoặc chênh lệch so với nhiệt độ trung bình - trở nên lớn hơn 2 Celsius (3.6 Fahrenheit) vào cuối mùa đông. Điều đó có vẻ không ấn tượng lắm, nhưng đối với khu vực, nó thực sự không có tiền lệ trong hồ sơ lịch sử.

Hơn nữa, bản chất gần như tròn của miếng vá dị thường nước ấm (và lý do cho tên của nó) cũng chưa được nhìn thấy trước đây. Điều này thúc đẩy điều tra các nguồn của tất cả các nhiệt thêm.

Trong một nghiên cứu được công bố đầu tháng này, các đồng nghiệp của tôi và tôi đã chạm vào sườn núi cao áp cứng đầu được đề cập ở trên, và đặc biệt là những cơn gió yếu liên quan đến nó. Kết quả là tỷ lệ thấp hơn bình thường về tốc độ truyền nhiệt từ đại dương vào khí quyển và chuyển động nước lạnh chậm hơn vào khu vực hình thành của blob.

Nói cách khác, các điều kiện khí quyển bất thường tạo ra sự làm mát ít hơn so với điển hình cho mùa từ mùa thu 2013 qua phần lớn mùa đông sau đó, mang lại mô hình dị thường nhiệt độ mặt nước biển. Vì vậy, về cơ bản chúng ta có thể đổ lỗi cho sườn núi cho blob, nhưng điều gì gây ra sườn núi ở nơi đầu tiên?

Tìm nguồn gốc

Hai dòng điều tra độc lập, bao gồm một học năm ngoái được dẫn dắt bởi Richard Seager và một từ tháng ba dẫn đầu bởi Dennis Hartmann, chỉ ra rằng sự lưu thông khí quyển bất thường ở Bắc Thái Bình Dương và Bắc Mỹ có thể được quy cho ít nhất một phần là do những sự kiện xảy ra ở vùng nhiệt đới phía tây Thái Bình Dương.

Một vùng biển rộng lớn ở đây đã ấm hơn bình thường trong một vài năm và đã đi kèm với những cơn giông bão mạnh mẽ. Hoạt động này dường như có tác động có hệ thống đối với hoàn lưu khí quyển quy mô lớn, theo cách tương tự như hoạt động liên quan đến Dao động El Niño-Nam (ENSO) hiện tượng, một mô hình biến động tự nhiên trong nhiệt độ Thái Bình Dương. Nhưng trong trường hợp này, rễ ở phía tây xa hơn, trong vùng lân cận New Guinea. 

Công việc trước đây đã cho rằng phần này của Thái Bình Dương nhiệt đới có thể có tác động có hệ thống đối với các vĩ độ cao hơn, bao gồm cả sườn áp suất cao tạo ra các đốm màu. Nhưng công trình của Seager et al và Hartmann thể hiện một bước tiến quan trọng trong sự hiểu biết của chúng tôi về mối liên kết này.

Một lượng lớn nhiệt tăng thêm có liên quan đến sự dị thường nhiệt độ đại dương thuộc loại thể hiện trong hình ảnh dưới đây. Nhưng trong khi những bất thường này có xu hướng dai dẳng, chúng không tĩnh.

Sự bất thường về nhiệt độ mặt nước biển, hoặc sự khác biệt so với mức trung bình, tính bằng Celsius cho tháng 2-tháng 3 2014. NOAA, Tác giả cung cấp

Sự lưu thông của đại dương - tức là dòng hải lưu - và thời tiết trong năm qua, không bình thường theo cách riêng của nó, đã kết hợp để làm cho các đốm nước phát triển thành một dải nước tương đối ấm dọc theo toàn bộ Bờ Tây của Bắc Mỹ ( xem hình ảnh, bên dưới).

Các đốm màu, như đã thấy trong các dị thường nhiệt độ nước biển, cho tháng 2-tháng 3 2015. NOAA, Tác giả cung cấp Điều này xảy ra là một mô hình đã xảy ra trước đây liên quan đến sự thay đổi kéo dài hàng thập kỷ trong nhiệt độ đại dương được gọi là Dao động thập phân Thái Bình Dương (PDO). Các biểu hiện trước đây của PDO đã có tác động lớn và trên phạm vi rộng đối với hệ sinh thái biển bao gồm cá hồi và các loài cá khác; những phát triển gần đây đang nhận được rất nhiều sự chú ý của các nhà hải dương học dọc theo Bờ Tây.

Cơ hội học tập

Một sự kiện cực đoan như blob thể hiện một cơ hội đặc biệt để xác định cách các tính chất sinh hóa của đại dương phản ứng với những thay đổi trong môi trường vật lý.

Theo đuổi ý tưởng đó, những bài học rút ra từ trường hợp hiện tại có ý nghĩa từ góc độ biến đổi khí hậu.

Nó nhấn mạnh rằng sự phát triển và tiến hóa của blob là một ví dụ về sự xáo trộn ngắn hạn, xảy ra tự nhiên trong bầu khí quyển và khí hậu đại dương của Bắc Thái Bình Dương.

Tuy nhiên, các đại dương đang ấm lên và các điều kiện gần giống với những năm trước đây có thể trở nên phổ biến hơn trong những thập kỷ tương lai, mặc dù vì những lý do khác nhau.

Chúng tôi hy vọng sẽ sử dụng những gì thiên nhiên đã cung cấp cho chúng tôi gần đây với blob. Bằng cách nghiên cứu tác động của nó, chẳng hạn như thay đổi hệ sinh thái biển hoặc rừng ven biển, chúng ta có thể tìm hiểu mức độ nhạy cảm hoặc khả năng phục hồi của các hệ thống tự nhiên này đối với một thế giới nóng lên.

Giới thiệu về Tác giả

Nicholas A Bond là nhà nghiên cứu khí tượng học tại Đại học Washington. Các dự án hiện tại của ông là US-GLOBEC NEP Giai đoạn IIIb-CGOA: Kiểm soát từ dưới lên về sự biến đổi của chiến tích thấp hơn: Tổng hợp các quan sát khí quyển, đại dương và hệ sinh thái (NOAA / NSF) Vai trò của tương tác trên không-biển trong phần mở rộng Kuroshio (NOAA )

Bài viết này ban đầu được xuất bản vào Conversation. Đọc ban đầu bài viết.