چگونه همان ال نینو باعث خشکسالی در یک نقطه از جهان و سیل در قسمت دیگر می شود؟

ویرایش شده توسط لیزا لاک، بررسی توسط اندرو زینین

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:

اقیانوس آرام به سرعت در حال گرم شدن است و ال نینو امسال رکوردهای قبلی را پشت سر گذاشته است. پیش بینی ها انتظار دارند که پیش از نزدیک شدن به اوج معمول خود در ماه دسامبر، حتی بیشتر تقویت شود.

ال نینو، فاز گرم یک نوسان طبیعی در سیستم آب و هوای زمین، می تواند آب و هوا را هزاران مایل دورتر تغییر دهد و خشکسالی را در برخی مناطق به همراه داشته باشد و خطر باران شدید و سیل را در برخی دیگر افزایش دهد. برای درک دلیل آن، باید آنچه را که برای آب گرم اقیانوس آرام و هوای بالای آن اتفاق می‌افتد، دنبال کنید.

معمولا بادهایی بر فراز اقیانوس آرام استوایی از شرق به غرب می وزند و آب های سطحی گرم را به سمت غرب اقیانوس آرام می راند، جایی که در اطراف اندونزی و مناطق مجاور انباشته می شود. اینها بادهای تجاری هستند. همانطور که آب گرم به سمت غرب حرکت می کند، آب سردتر از اعماق اقیانوس برای جایگزینی آن در شرق بالا می رود - فرآیندی که بالا آمدن نامیده می شود. به همین دلیل است که غرب اقیانوس آرام معمولا بسیار گرمتر از شرق اقیانوس آرام است.

آب گرمتر به معنای تبخیر بیشتر است، درست مانند گرم کردن آب روی اجاق گاز باعث می شود مقدار بیشتری از آن به بخار تبدیل شود. بنابراین، اقیانوس آرام غربی گرم، رطوبت بیشتری را به هوای بالای خود می رساند. اقیانوس همچنین آن هوا را گرم می کند و چگالی آن را نسبت به هوای خنک تر اطرافش کمتر می کند، بنابراین بالا می رود.

همانطور که هوا بالا می رود، هوای کمتری در بالای آن وجود دارد که به سمت پایین فشار می آورد، بنابراین فشار اطراف آن کاهش می یابد. هوای بالارونده در این محیط کم فشار منبسط می شود و خنک می شود. سپس بخار آب متراکم می شود و به ابرها و باران تبدیل می شود. هنگامی که این اتفاق می افتد، انرژی حمل شده به سمت بالا توسط بخار آب به عنوان گرما در جو آزاد می شود.

در بالای اقیانوس آرام، هوا در حال افزایش است. مقداری از آن به سمت شرق حرکت می کند قبل از اینکه دوباره بر فراز سردتر شرق اقیانوس آرام غرق شود. در نزدیکی سطح، هوا با بادهای تجاری به سمت غرب جریان می یابد و حلقه گردش بزرگ معروف به گردش واکر را تکمیل می کند.

این یکی از دلایلی است که مکان‌های اطراف اندونزی و غرب اقیانوس آرام بارندگی زیادی دریافت می‌کنند، در حالی که شرق اقیانوس آرام استوایی و بخش بزرگی از سواحل پرو معمولا خشک‌تر هستند. در واقع، برخی از مناطق اندونزی می توانند در یک ماه بیشتر از لیما در یک سال بارندگی داشته باشند.

همین الگوی اقیانوس-اتمسفر نیز به حفظ خود کمک می کند. غرب اقیانوس آرام گرم هوا را ترغیب به بالا رفتن می کند، در حالی که شرایط خنک تر در شرق به هوای فرورفته کمک می کند. این به حفظ بادهای تجاری شرق به غرب کمک می کند. سپس آن بادها آب گرم را به سمت غرب می راند و آب سردتر را در شرق به سطح می آورند و تضاد دما را حفظ می کنند که در وهله اول به حرکت بادها کمک می کرد. به این ترتیب، اقیانوس و جو یکدیگر را تقویت می کنند - فرآیندی که دانشمندان به آن بازخورد Bjerknes می گویند.

چند سالی است که اقیانوس آرام استوایی پیروی از فیلمنامه معمول خود را متوقف می کند. بادهای تجاری شرق به غرب ضعیف می شوند، بنابراین آب های سطحی گرم کمتری به سمت غرب اقیانوس آرام رانده می شوند. آب گرم بیشتری در مرکز و شرق اقیانوس آرام باقی می ماند، در حالی که غرب اقیانوس آرام می تواند نسبتا خنک تر شود. این ال نینو است.

هنگامی که آب گرم به سمت شرق حرکت می کند، جو بالای آن نیز شروع به جابجایی می کند. به حرکت اجاق گاز فکر کنید: منطقه ای که قوی ترین تبخیر، افزایش هوای مرطوب، تشکیل ابر و بارندگی است نیز به سمت شرق به سمت اقیانوس آرام مرکزی و شرقی حرکت می کند. به همین دلیل است که ال نینو می‌تواند شرایط بسیار مرطوب‌تری را برای بخش‌هایی از شرق اقیانوس آرام و مناطق مجاور، از جمله سواحل پرو ایجاد کند.

اما این تغییر عواقب در جای دیگری دارد. با افزایش هوا در مرکز و شرق اقیانوس آرام، هوای بالاتر در جو به سمت بیرون پخش می شود و بخشی از آن در غرب اقیانوس آرام فرو می رود. فرورفتن هوا تشکیل ابرها را دشوارتر می‌کند، بنابراین مکان‌هایی مانند اندونزی و مناطق اطراف اقیانوس آرام غربی می‌توانند بسیار خشک‌تر از حد معمول شوند - شرایطی که می‌تواند خطر آتش‌سوزی جنگل‌ها و زمین‌های ذغال سنگ را در اندونزی افزایش دهد.

در همان زمان، اختلاف دما بین غرب و شرق اقیانوس آرام کمتر می شود. این باعث تضعیف کنتراست فشار می شود که به حرکت بادهای تجاری کمک می کند، بنابراین بادها می توانند حتی بیشتر ضعیف شوند. بنابراین کل گردش واکر ضعیف تر می شود و به سمت شرق تغییر می کند.

اما نفوذ ال نینو در اقیانوس آرام متوقف نمی شود. این می تواند از طریق آنچه دانشمندان اتصال از راه دور می نامند، آب و هوای هزاران کیلومتر دورتر را تحت تأثیر قرار دهد.

گرمای آزاد شده هنگام متراکم شدن بخار آب به ابرها را به خاطر دارید؟ همانطور که منطقه اصلی افزایش هوای مرطوب در طول ال نینو به سمت شرق جابجا می شود، این گرمایش جوی نیز تغییر می کند. این می تواند جو استوایی میانی و فوقانی را بسیار فراتر از اقیانوس آرام گرم کند.

در مکان‌هایی مانند ساحل - حاشیه جنوبی صحرا - این امر باعث می‌شود که هوای گرم و مرطوب در نزدیکی سطح بالا نرود و ابرهای باران‌زا را سرکوب کند و شرایط خشک‌تر را فراهم کند. ابرهای کمتر همچنین می توانند اجازه دهند نور خورشید بیشتر به سطح برسد و زمین را بیشتر گرم و خشک کند. دانشمندان از آن به عنوان مکانیسم دمای تروپوسفر یاد می کنند.

این یک مسیر است. مورد دیگر شامل امواج عظیمی در جو است که زمانی ایجاد می شود که منطقه اصلی افزایش هوا و بارندگی به سمت شرق تغییر می کند. این امواج می توانند دور از اقیانوس آرام حرکت کنند و در طول مسیر بادها و مسیرهای طوفانی را تغییر دهند. حتی بریتانیا نیز می‌تواند اثرات آن را احساس کند: ال نینو می‌تواند احتمال آب و هوای مرطوب‌تر و طوفانی‌تر را در پاییز و اوایل زمستان افزایش دهد و همچنین خطر دوره‌های سردتر در اواخر زمستان را افزایش دهد. اما این پیوندها نسبت به بسیاری از تأثیرات گرمسیری کمتر مطمئن هستند، زیرا آب و هوای بریتانیا نیز تحت تأثیر چندین تأثیر جوی دیگر شکل گرفته است.

مسیر سوم شامل تغییر شرایط ال نینو در سایر اقیانوس ها است. این تغییرات می تواند با دوقطبی اقیانوس هند تعامل داشته باشد، به عنوان مثال، یک الاکلنگ در دمای بین غرب و شرق اقیانوس هند که به شدت بر بارندگی در شرق آفریقا و بخش هایی از هند تأثیر می گذارد.

اما ال نینو به تنهایی آب و هوا را در هر روز مشخص نمی کند. به عنوان مثال، تایلند به طور کلی در طول ال نینو به سمت شرایط خشک‌تر تمایل دارد، اما بخش‌هایی از آن، از جمله بانکوک، بارندگی شدید و سیل را در سپتامبر امسال تجربه کرد. هند نیز تضاد مشابهی را نشان داده است: باران های موسمی در سال جاری به طور غیرعادی خشک بوده است، در حالی که برخی از مناطق هنوز بارش شدید باران و سیل را تجربه کرده اند. ال نینو شانس را تغییر می دهد، اما سیستم های آب و هوای محلی همچنان می توانند در جهت مخالف افراط ایجاد کنند.

لیسانس تاریخ هنر، کارشناسی ارشد فرهنگ مادی. سردبیر سابق موزه، پیراپزشک و هماهنگ کننده پیوند. ویرایش برای Science X از سال 2021. نمایه کامل →

فوق لیسانس فیزیک با تجربه تحقیق. علاقه مندان به اخبار علمی طولانی مدت. نقش کلیدی در موفقیت سرمقاله Science X ایفا می کند. نمایه کامل →

این مقاله از The Conversation تحت مجوز Creative Commons بازنشر شده است. مقاله اصلی را بخوانید.