Güneşten gelen enerji 11 yıllık güneş döngüsü sırasında sadece yüzde 0,1 oranında değişirse, bu kadar küçük bir değişiklik Dünya'daki hava modellerinde büyük değişiklikler sağlayabilir mi? Evet, çalışmalarında yüzyıldan fazla hava gözlemleri ve üç güçlü bilgisayar modeli kullanan Ulusal Atmosferik Araştırma Merkezi'nden (NCAR) araştırmacılar diyelim. Güneş döngüsü, stratosfer ve tropik Pasifik Okyanusu arasında, dünyanın çoğunu etkileyen periyodik hava modelleri oluşturmak için senkronize çalışan ince bağlantılar buldular. Bilim adamları, bunun Hint musonu ve tropikal Pasifik yağışları gibi bazı iklim olaylarının yoğunluğunu yıllarca önceden tahmin etmede yardımcı olacağını söylüyor.
“Güneş, stratosfer ve okyanuslar, Kuzey Amerika'da kış yağışı gibi olayları etkileyebilecek şekillerde birbirine bağlı” diyor baş yazar NCAR bilim adamı Gerald Meehl. “Güneş döngüsünün rolünü anlamak, bilim adamları önümüzdeki birkaç on yıl boyunca bölgesel hava durumu modellerini tahmin etmeye çalışırken daha fazla fikir verebilir.”
Yeni çalışma, Güneş'in görünüşte ilgisiz iki bölge üzerindeki etkisi arasındaki bağlantıyı inceledi. Pasifik Okyanusu'ndaki stratosferdeki kimyasallar ve deniz yüzeyi sıcaklıkları, güneşin maksimum sırasında Güneş'in hava hareketinin bazı yönleri üzerindeki etkisini artıracak şekilde tepki verir. Bu, rüzgarları ve yağışları yoğunlaştırabilir, deniz yüzeyi sıcaklıklarını ve bulut örtüsünü belirli tropikal ve subtropikal bölgeler üzerinde değiştirebilir ve nihayetinde küresel hava durumunu etkileyebilir.
Ekip, daha önce, güneş lekelerinin zirve üretimi sırasında güneş enerjisindeki hafif artışın stratosferik ozon tarafından absorbe edildiğini daha önce bir teoriyi doğruladı. Enerji, güneş ışığının en yoğun olduğu tropik bölgelerde stratosferdeki havayı ısıtır ve aynı zamanda daha fazla güneş enerjisi emen ek ozon üretimini de uyarır. Stratosfer düzensiz bir şekilde ısındığından, en düşük enlemlerde meydana gelen en belirgin ısınma ile stratosferik rüzgarlar değiştirilir ve birbirine bağlı süreçler zinciri aracılığıyla tropikal çökelmeyi güçlendirir.
Aynı zamanda, maksimum güneş ışığında artan güneş ışığı, Güneş engelleme bulutlarının normal olarak az olduğu subtropikal Pasifik boyunca okyanus yüzey sularının hafifçe ısınmasına neden olur. Bu az miktarda ekstra ısı daha fazla buharlaşmaya yol açarak ilave su buharı üretir. Buna karşılık, nem ticaret rüzgarları ile batı tropik Pasifik'in normal yağışlı bölgelerine taşınır, daha şiddetli yağışlar körüklenir ve stratosferik mekanizmanın etkileri güçlendirilir.
Stratosferin yukarıdan aşağıya etkisi ve okyanusun aşağıdan yukarıya etkisi, bu döngüyü yoğunlaştırmak ve ticaret rüzgarlarını güçlendirmek için birlikte çalışır. Daha fazla güneş ışığı daha kuru alanlara çarptığında, bu değişiklikler birbirini güçlendirir, subtropiklerde daha az bulutla sonuçlanır, daha fazla güneş ışığının yüzeye ulaşmasına izin verir ve iklim tepkisini daha da büyüten olumlu bir geri besleme döngüsü üretir.
Güneş enerjisi maksimum sırasındaki bu stratosferik ve okyanus tepkileri, Ekvator Doğu Pasifik'i normalden daha serin ve kuru tutar ve La Nina olayına benzer koşullar üretir. Bununla birlikte, yaklaşık 1-2 derece Fahrenhayt'ın soğutulması, tipik bir La Nina'dan daha doğuya odaklanmıştır, sadece yarısı kadar güçlüdür ve stratosferdeki farklı rüzgar desenleriyle ilişkilidir.
Dünya'nın güneş döngüsüne yanıtı, yoğun güneş lekesi aktivitesini takip eden bir veya iki yıl boyunca devam eder. Güneş enerjisi maksimum tarafından tetiklenen La Nina benzeri desen, yavaş hareket eden akımlar doğu tropik Pasifik'teki soğuk suyun daha sıcak suyla değiştirilmesiyle El Nino'ya benzer bir desene dönüşme eğilimindedir. Okyanus tepkisi El Nino'nunkinin yarısı kadardır ve gecikmiş sıcaklık, güneş döngüsünde pikler sırasında ortaya çıkan La Nina benzeri desen kadar tutarlı değildir.
Güneş enerjisi maksimum değeri gerçek bir La Nina etkinliğini artırabilir veya gerçek El Nino etkinliğini azaltabilir. 1988-89 yılları arasındaki La Nina, güneş maksimumunun zirvesine yakın bir yerde meydana geldi. La Nina'nın alışılmadık bir şekilde güçlendiğini ve güneybatı Amerika Birleşik Devletleri'nde alışılmadık derecede yumuşak ve kuru bir kış gibi hava modellerindeki önemli değişikliklerle ilişkili olduğunu.
Hint musonu, Pasifik deniz yüzeyi sıcaklıkları ve yağış ve diğer bölgesel iklim modelleri, büyük ölçüde Dünya'nın tropik ve subtropiklerindeki yükselen ve batan havayla yönlendirilmektedir. Bu nedenle yeni çalışma, bilim insanlarının dolaşımın ve bununla ilgili bölgesel iklim modellerinin önümüzdeki on yıl içinde nasıl değişebileceğini tahmin etmek için güneş döngüsü tahminlerini kullanmalarına yardımcı olabilir.
Ekip, tüm değişkenlere bakmak için üç farklı bilgisayar modeli kullandı ve her biri aynı sonuca ulaştı, güneş enerjisindeki küçük bir değişkenliğin bile Dünya üzerinde derin etkileri olabilir.
Meehl, “Artan bilgi işlem gücü ve geliştirilmiş modellerin yanı sıra gözlemsel keşiflerin yardımıyla, mekanizmaların güneş değişkenliğini hava ve iklimimize bağlamak için nasıl bir araya geldiğini daha fazla ortaya çıkarıyoruz” diyor.
Ekibin araştırması Journal'da yayınlandı Bilim.
