Nuova ricerca – Ars Technica mostra che gli uragani spingono il calore più in profondità nell’oceano di quanto gli scienziati pensassero

Quando un uragano colpisce il suolo, la devastazione può essere visibile per anni o addirittura decenni. Meno ovvio, ma altrettanto potente, è l’impatto che gli uragani hanno sugli oceani.

In Nuovo studioMostriamo attraverso misurazioni in tempo reale che i cicloni non disturbano solo l’acqua in superficie. Possono anche spingere il calore più in profondità nell’oceano in modi che possono intrappolarlo per anni e alla fine colpire regioni lontane dalla tempesta.

Il calore è l’ingrediente principale di questa storia. È noto da tempo che gli uragani Guadagna la sua energia dalle temperature calde della superficie del mare. Questo caldo aiuta Aria umida vicino all’elevazione della superficie dell’oceano Come una mongolfiera, la formazione delle nuvole è più alta del Monte Everest. Questo è il motivo per cui gli uragani si formano generalmente ai tropici.

Quello che abbiamo scoperto è che gli uragani alla fine aiutano anche a riscaldare l’oceano, migliorando la sua capacità di assorbire e immagazzinare calore. E questo potrebbe avere conseguenze di vasta portata.

Quando gli uragani mescolano il calore all’oceano, quel calore non si limita a galleggiare in superficie nello stesso punto. Abbiamo mostrato come le onde sottomarine prodotte da una tempesta possono generare calore Quasi quattro volte più profondo che mescolare da solo e inviarlo a una profondità in cui il calore è intrappolato più lontano dalla superficie. Da lì, le correnti di acque profonde possono trasportarlo per migliaia di miglia. Un uragano che attraverserà l’Oceano Pacifico occidentale e colpirà le Filippine potrebbe finire per fornire le acque calde che riscaldano la costa dell’Ecuador anni dopo.

In mare, alla ricerca di uragani

Per due mesi nell’autunno del 2018, abbiamo vissuto a bordo della nave da ricerca Thomas G. Thompson registrando come il Mare delle Filippine risponde ai cambiamenti climatici. Piace Oceano Scienziatistudiamo il mescolamento turbolento nell’oceano e gli uragani e altre tempeste tropicali che generano questa turbolenza.

I cieli erano sereni e i venti calmi per la prima metà della nostra esperienza. Ma nella seconda metà, tre grandi uragani – come sono conosciuti gli uragani in questa parte del mondo – hanno agitato l’oceano.

Questo spostamento ci ha permesso di confrontare direttamente i movimenti oceanici con e senza l’impatto delle tempeste. In particolare, eravamo interessati a scoprire in che modo la turbolenza sotto la superficie dell’oceano aiuta a trasferire il calore alle profondità dell’oceano.

Misuriamo la turbolenza oceanica con uno strumento chiamato Microstructure Profiler, che scende liberamente da quasi 1.000 piedi (300 metri) e utilizza una sonda simile a un ago del fonografo per misurare i movimenti turbolenti dell’acqua.

Cosa succede quando arriva un uragano

Immagina l’oceano tropicale prima che un uragano ci passi sopra. Sulla superficie c’è uno strato di acqua calda, più calda di 80 ° F (27 ° C), riscaldata dal sole e che si estende per circa 160 piedi (50 m) sotto la superficie. Sotto di esso ci sono strati di acqua fredda.

IL differenza di temperatura Tra gli strati mantiene l’acqua separata e praticamente incapace di influenzarsi a vicenda. Puoi pensarlo come dividere tra l’olio e l’aceto in una bottiglia non agitata di condimento per insalata.

Quando un uragano passa sull’oceano tropicale, i suoi forti venti aiutano a spostare i confini tra gli strati d’acqua, proprio come qualcuno agita una bottiglia di condimento per l’insalata. In questo processo, l’acqua fredda profonda viene mescolata dal basso e l’acqua calda superficiale viene mescolata al fondo. Questo raffredda le temperature superficiali, consentendo agli oceani di assorbire il calore in modo più efficiente del normale nei giorni successivi a un uragano.

Per più di due decenni, scienziati Discutere Se le acque calde con cui i cicloni mescolano le calde correnti oceaniche a valle e quindi modellano i modelli climatici globali. Il nocciolo della questione era se gli uragani possono pompare calore abbastanza in profondità da rimanere nell’oceano per anni.

Analizzando le misurazioni oceaniche sotto la superficie effettuate prima e dopo tre uragani, abbiamo scoperto che le onde sottomarine trasferiscono calore quasi quattro volte di più nell’oceano rispetto alla miscelazione diretta durante un uragano. Queste onde, generate dal tornado stesso, trasportano il calore abbastanza in profondità da non poter essere facilmente rilasciato nell’atmosfera.

Ricaduta di calore nelle profondità dell’oceano

Una volta che questo calore viene catturato dalle correnti oceaniche su larga scala, può essere trasportato in parti lontane dell’oceano.

Il calore prodotto dagli uragani che abbiamo studiato nel Mare delle Filippine potrebbe essere confluito verso le coste dell’Ecuador o della California, secondo gli schemi correnti che spostano l’acqua da ovest a est attraverso il Pacifico equatoriale.

A questo punto, il calore può essere riportato in superficie con una miscela di corsi d’acqua poco profondiE in aumento E miscelazione disturbata. Una volta che il calore si avvicina nuovamente alla superficie, può riscaldare il clima locale e influenzare gli ecosistemi.

Ad esempio, i coralli sono particolarmente sensibili a periodi prolungati di stress da calore. Gli eventi di El Niño sono la solita ragione dietro a questo Sbiancamento dei coralli in Ecuadorma il calore extra degli uragani che abbiamo osservato potrebbe contribuire allo stress dei coralli e allo sbiancamento dei coralli lontano da dove hanno origine le tempeste.

È anche possibile che il calore in eccesso degli uragani rimanga nell’oceano per decenni o più senza tornare in superficie. Ciò avrà effettivamente un effetto mitigante sul cambiamento climatico.

Poiché gli uragani ridistribuiscono il calore dalla superficie dell’oceano a profondità maggiori, possono aiutare a rallentare il riscaldamento dell’atmosfera terrestre mantenendo il calore nell’oceano.

Gli scienziati hanno a lungo considerato gli uragani come eventi estremi alimentati dal calore dell’oceano e modellati dal clima terrestre. I nostri risultatipubblicato su Proceedings of the National Academy of Sciences, aggiunge una nuova dimensione a questo problema mostrando che le interazioni vanno in entrambe le direzioni: gli uragani stessi hanno il potenziale per riscaldare l’oceano e modellare il clima della Terra.

Noël Gutiérrez BrizuelaDottorando in oceanografia fisica, Università della California, San Diego E Sally WarnerProfessore Associato di Scienze del Clima, Brandeis University. Questo articolo è stato ripubblicato da Conversazione Con licenza Creative Commons. Leggi il L’articolo originale.