Событие 2010-11 годов временно остановило долгосрочную тенденцию повышения уровня моря, вызванную повышением температуры и таянием ледяных щитов.
Теперь, когда атмосферные явления изменились, и тропические океаны выпадает больше дождя, уровень моря снова поднимается. Фактически, из-за сильной засухи в Австралии они растут быстрее, чем раньше.
«Это прекрасная иллюстрация того, насколько сложна наша климатическая система», — говорит ученый NCAR Джон Фасулло, ведущий автор исследования. "Самый маленький континент в мире может повлиять на уровень моря во всем мире. Его влияние настолько велико, что может временно преодолеть фоновую тенденцию повышения уровня моря, которую мы наблюдаем с изменением климата."
Исследование, совместно с соавторами из Лаборатории реактивного движения НАСА и Университета Колорадо в Боулдере, будет опубликовано в следующем месяце в Geophysical Research Letters. Он финансировался Национальным научным фондом, который является спонсором NCAR, и НАСА.
Последовательный подъем, прерывистый
По мере потепления климата уровень мирового океана за последние десятилетия поднялся чуть более чем на 3 миллиметра (0.1 дюйм) ежегодно.
Отчасти это связано с тем, что из-за тепла вода расширяется, а отчасти потому, что сток отступающих ледников и ледяных щитов попадает в океаны.
Но за 18-месячный период, начавшийся в 2010 году, Мировой океан таинственным образом упал примерно на 7 миллиметров (около 0.3 дюйма), что более чем компенсирует годовой рост.
Фасулло и его соавторы опубликовали в прошлом году исследование, демонстрирующее, что причина кроется в увеличении количества осадков над тропическими континентами.
Они также показали, что падение совпало с атмосферными колебаниями, известными как Ла-Нина, которые охлаждали поверхностные тропические воды в восточной части Тихого океана и подавляли там выпадение осадков, одновременно усиливая их в частях тропической части Тихого океана, Африки, Южной Америки и Австралии.
Но анализ исторических данных показал, что прошлые события Ла-Нинья лишь изредка сопровождали столь заметное падение уровня моря.
Новое исследование, использующее сочетание спутниковых инструментов и других инструментов, показало, что картина 2010-11 годов была уникально сложной.
Редкая комбинация двух других полуциклических климатических режимов объединилась, чтобы вызвать такое большое количество дождя над Австралией, что на континент в среднем выпало почти на один фут (300 миллиметров) осадков больше, чем в среднем.
Первоначальным эффектом Ла-Нины было охлаждение поверхностных вод в восточной части Тихого океана и вытеснение влаги на запад.
Климатическая модель, известная как Южный кольцевой режим, затем уговорила влагу проникнуть внутрь Австралии, что вызвало масштабные наводнения по всему континенту. Позже в этом случае высокие уровни влаги из Индийского океана, вызванные диполем Индийского океана, столкнулись с влагой, переносимой Ла-Ниной в Тихом океане, и вытолкнули еще больше влаги внутрь континента.
Вместе эти влияния породили один из самых влажных периодов в зарегистрированной истории Австралии.
Обширная внутренняя часть Австралии, называемая глубинкой, окружена прибрежными горами и часто довольно засушлива. Из-за низменности восточной части континента и отсутствия речного стока в его засушливой западной части, большая часть проливных дождей 2010-11 годов оставалась внутри страны, а не текла в океаны.
Хотя часть его испарилась под солнцем пустыни, большая часть его ушла в сухую зернистую почву Западного плато или заполнила бассейн озера Эйр на востоке.
«Ни на одном другом континенте нет такого сочетания атмосферного устройства и топографии», — говорит Фасулло. "Только в Австралии атмосфера могла переносить такие сильные тропические дожди на такую большую территорию, только чтобы эти дожди не доходили до океана."
Измерение разницы
Для проведения исследования ученые обратились к трем новейшим системам наблюдений:
• Спутники НАСА Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE), которые проводят подробные измерения гравитационного поля Земли. Спутники позволяют ученым отслеживать изменения массы континентов.
• Глобальный массив Argo из 3000 свободно дрейфующих буев, которые измеряют температуру и соленость в верхних слоях Мирового океана на высоте 6000 футов.
• Спутниковые высотомеры, которые постоянно калибруются по сети мареографов. Ученые вычитают сезонные и другие вариации, чтобы точно оценить глобальные изменения уровня моря.
Используя эти инструменты, исследователи обнаружили, что масса в Австралии и, в меньшей степени, в Южной Америке начала увеличиваться в 2010 году, когда на континентах выпали сильные и продолжительные дожди. В то же время уровень моря начал ощутимо падать.
С 2011 года, когда атмосферные модели вышли из своего необычного сочетания, уровень моря повышался более быстрыми темпами, примерно на 10 миллиметров (0.4 дюйма) в год.
Ученые не уверены, как часто три атмосферных явления вместе вызывают такие сильные дожди над Австралией. Фасулло считает, что подобное событие могло произойти в 1973-74 годах, когда на этом континенте было еще одно рекордное наводнение. Но современных инструментов наблюдения тогда не существовало, поэтому невозможно было определить, что происходило в атмосфере и повлияло ли это на повышение уровня моря.
«К счастью, сейчас у нас есть отличные наблюдения», — говорит Фасулло. «Нам необходимо поддерживать эти наблюдательные платформы, чтобы понять, что такое сложная климатическая система."
Университетская корпорация атмосферных исследований (UCAR) управляет NCAR при первичном спонсорстве Национального научного фонда.
Мнения, выводы, заключения или рекомендации, выраженные в этом выпуске, не обязательно отражают точку зрения Национального научного фонда.