هنگامی که جو زمین را کند می کند: کشف یک سیگنال ظریف از تغییرات آب و هوا

ویرایش شده توسط Sadie Harley، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

گردش اتمسفر بر آب و هوا و آب و هوا حاکم است، اما حرکت زاویه ای نیز دارد. هنگامی که بادها جابه جا می شوند یا توده ها دوباره توزیع می شوند، اتمسفر می تواند تکانه با زمین جامد مبادله کند و سرعت چرخش سیاره را اندکی تغییر دهد. این مفهوم جدیدی نیست، اما با گرمایش طولانی مدت زمین چه اتفاقی می افتد؟

مطالعات قبلی افزایش تکانه زاویه ای اتمسفر (AAM) را پیش بینی کرده اند. با این حال، دلیل نامشخص باقی ماند. آیا فقط باد شدیدتر بود؟ یا تغییر ساختار دینامیکی عمیق تری در جو وجود داشت؟

ما تصمیم گرفتیم در مقاله خود در npj Climate and Atmospheric Science به این موضوع پاسخ دهیم.

با استفاده از شبیه‌سازی‌های اقلیمی بزرگ از سه مدل مختلف جهانی، چگونگی تکامل گردش اتمسفر را تحت یک سناریوی با انتشار بالا بررسی کردیم. آنچه به دست آمد یک تصویر منسجم و منسجم از لحاظ فیزیکی بود:

اینها پاسخ های شناخته شده ای به گرم شدن هستند، اما با هم به طور سیستماتیک AAM را افزایش می دهند.

در همان زمان، چیزی به همان اندازه مهم در سطح اتفاق می افتد: تبادل تکانه بین جو و زمین جامد ضعیف می شود. این کارایی زمین را در "همگامی" با جو در حال تغییر کاهش می دهد.

نتیجه؟ جوی که کمی سریعتر در حال حرکت است و زمینی که کمی کندتر می چرخد.

تغییراتی که ما شناسایی می کنیم ظریف هستند. در پایان قرن بیست و یکم، افزایش طول روز (LOD) به دلیل تغییرات جوی به حدود 10٪ تا 18٪ از روند اصطکاک جزر و مدی طولانی مدت می رسد.

در نگاه اول، این ممکن است ساده به نظر برسد. اما به دو دلیل قابل توجه است:

برای قرار دادن این موضوع، اصطکاک جزر و مدی برای مدت طولانی عامل اصلی کند شدن چرخش طولانی مدت در نظر گرفته شده است. مقایسه ما به منظور نشان دادن هم ارزی نیست، بلکه برای ارائه یک معیار فیزیکی معنادار برای تفسیر بزرگی سهم جوی است.

در عین حال، مطالعات اخیر نشان می‌دهد که فعل و انفعالات هسته و گوشته بر تغییرپذیری چرخش زمین در مقیاس‌های زمانی دهه‌ها تا صدسالگی غالب است. بنابراین، نتایج ما، تغییرات جوی را به عنوان یک مؤلفه اضافی و مبتنی بر آب و هوا در این سیستم چرخشی گسترده‌تر قرار می‌دهد. از این رو، گرمایش جهانی در حال سازماندهی مجدد گردش اتمسفر به روشی است که به طور قابل اندازه گیری بر دینامیک چرخشی زمین تأثیر می گذارد.

مطالعه ما ایده گسترده‌تری را برجسته می‌کند: تغییرات آب و هوا فقط دما، بارندگی یا شدید را تغییر نمی‌دهد. در حال تغییر شکل تعادل دینامیکی اساسی سیستم زمین است. اتمسفر، اقیانوس‌ها، کرایوسفر و زمین جامد به شدت با هم جفت شده‌اند. تغییرات در یک جزء به ناچار در سایر اجزاء منتشر می شود، گاهی اوقات به روش های غیرمنتظره.

در حین حرکت به جلو، درک این ارتباطات بسیار مهم خواهد بود.

این کار با یک سوال ساده در مورد چرخش آغاز شد. این به یک کاوش عمیق تر در مورد چگونگی واکنش دینامیک اتمسفر به گرم شدن و اینکه چگونه این تغییرات در سیستم زمین موج می زند، تکامل یافت.

سیگنالی که ما شناسایی می‌کنیم سیستماتیک، از لحاظ فیزیکی و بخشی از داستان بزرگتر است: گرمایش جهانی بر زمین تأثیر می‌گذارد به گونه‌ای که بسیار فراتر از خود سیستم آب و هوایی است.

این داستان بخشی از Science X Dialog است که در آن محققان می توانند یافته های مقالات تحقیقاتی منتشر شده خود را گزارش کنند. برای اطلاعات در مورد Science X Dialog و نحوه مشارکت از این صفحه دیدن کنید.

Susmit Subhransu Satpathy و همکاران، تغییرات گردش اتمسفر ناشی از گرمایش انسانی و افزایش تکانه زاویه ای: تأثیر بر چرخش زمین، npj Climate and Atmospheric Science (2026). DOI: 10.1038/s41612-026-01382-z

اطلاعات مجله: npj Climate and Atmospheric Science

کارشناسی علوم زیستی و اکولوژی. پیشینه آزمایشگاه میکروبیولوژی با تجربه اخبار دارویی در صنایع نفت، گاز و تجدیدپذیر. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →

Susmit Subhransu Satpathy اخیرا دکترای خود را به پایان رسانده است. در مرکز IBS برای فیزیک آب و هوا، دانشگاه ملی پوسان، کره جنوبی، جایی که تحقیقات او بر روی دینامیک گردش جوی در مقیاس بزرگ و پاسخ آنها به تغییرات آب و هوایی انسانی متمرکز بود.