Algo novo está acontecendo no Atlântico

Resumo
Como destacado por um artigo científico em 2017 por Eleanor Frajka-assinar Williams, Claire Beaulieu e Aurelie Duchez nota-se que o índice AMO calculado com o método Trenberth e Shea (2006) marcou o último passo de um território negativo que não ocorreu desde 1994. Aqui estão algumas reflexões sobre este fenómeno, o seu significado e a sua relevância em termos climáticos e oceanográficos.

 

Esta nota refere-se ao trabalho dos resultados interessantes que apareceram em 2017 na Nature relatórios científicos assinados pelos três autores Eleanor Frajka-Williams, Claire Beaulieu e Aurelie Duchez e que é intitulado “Emerging índice Multidécada Oscilação do Atlântico negativo, apesar de subtropicais quentes “(Daqui em diante FW17). Este artigo fala sobre Multidécada Oscilação do Atlântico (AMO), índice oceânico que é derivado da temperatura da superfície do oceano Atlântico (SST) adequada, a fim de purificá-la do aquecimento tendência no lugar.

O comportamento cíclico do AMO
Embora o SST reage muito rapidamente a anomalias atmosféricas, a série temporal da AMO é dominado por uma baixa frequência de multi-decenal cíclico que faz com que o índice permanece no território negativo para cerca de 30-35 anos e para outros 30-35 em território positivo. O Oceano Atlântico SST e, consequentemente, a AMO variam dependendo da circulação reversa meridional (MOC), que nos seus fluxos de ramo do Atlântico Norte para aquecer o fornecimento do Atlântico Norte ( https://en.wikipedia.org/wiki/Atlantic_meridional_overturning_circulation ). Em resumo, um MOC fraco transporta menos água quente para o norte e, portanto, está associado a um AMO negativo.

Ressaltamos que o AMO é um componente fundamental da variabilidade natural do clima, tanto que seu sinal foi encontrado em dados de proxy até mais de 8000 anos atrás (Knudsen et al., 2011).

A ciclicidade da AMO é importante para a climatologia europea e global porque o sinal AMO é claramente visível em ambos Europeus e temperaturas em ambos os globais (a este respeito, comparando as Figuras 1 e 2, que mostram que a ciclicidade da AMO é encontrado verbatim na tendência das temperaturas globais de 1900 até hoje). Portanto, uma mudança negativa da AMO poderia dar origem à estabilização ou ligeira diminuição nas temperaturas globais, como aconteceu anteriormente desde os anos 50 até os anos 70 do século XX. Além de uma AMO positiva, fenômenos como o aumento da precipitação nos Estados Unidos, na Índia e no Sahel, e uma mudança nos estoques pesqueiros no Atlântico Norte foram pagos. Daí se conclui que um retorno a uma fase fria da AMO poderia ser acompanhado de efeitos adversos com grandes repercussões também no plano econômico. Sempre a partir da Figura 1 verifica-se que o AMO foi pela última vez em uma fase negativa no início dos anos 90 e que a partir de 1994 está numa fase positiva.

Figura 1a – AMO descrita através do Índice de Tremberth and Shea (2006) e Enfield et al. (2006).

Figura 1b – O fundo oceânico usado para calcular os índices mostrados na figura 1a.

Figura 2 – Anormalidade das temperaturas globais (GTA) de 1900 até hoje (Visser et al., 2018). A comparação com a tendência AMO relatada na Figura 1 mostra a presença da mesma ciclicidade.

Para um AMO negativo? 
Para entender como a situação evoluiu para um AMO negativo deve-se considerar que de 2013/14 a 2014/15 houve invernos muito frios na América do Norte, com picos de frio registrados no Labrador, o que resultou em uma anomalia térmica negativa nas águas do Atlântico que se deslocou da superfície para as primeiras centenas de metros de profundidade.
Além disso, a anomalia fria num campo subpolar é acompanhado por uma anomalia quente para as sub-trópicos e uma anomalia fria na banda intertropical com uma terra de diatomáceas característica, mostrada na Figura 3. Enquanto a anomalia subpolar fria é induzida por arrefecimento diabático para trocas de energia entre o oceano e o ar acima dele, a anomalia quente nas regiões subtropicais é o resultado dos movimentos verticais adiabáticas na massa de água induzidas pelo vento, para a qual uma mudança de regime de vento poderia reverter a anomalia positiva transformando-a em  anomalia negativa que a esse ponto afetaria grande parte do Atlântico norte.

Figura 3 – Fenomenologia associada a uma AMO negativa vista através da temperatura superficial do oceano Atlântico mediado latitudinalmente. A anomalia negativa na área subpolar do Atlântico (centrada em 55 ° N) corresponde a uma anomalia positiva no campo subtropical (30 ° N) e uma anomalia negativa em mbitros tropicais (10 ° N). A linha preta indica o anomalia médio para o período de 2014-2016, enquanto as linhas azuis são médias bienais para o período de 1963-1974 (primeiro subperíodo de um passo negativo AMO) e os vermelhos são médias bienais para o período de 1975 a 1996 (de acordo com a subperíodo da fase AMO negativa). Fonte: Frajka-Williams et al 2017.

No significado meteorológico do tripol descrito acima, é útil lembrar que, como destacado por exemplo por Bradshaw et al. (2011), embora ele exige um modelo de previsão numérica um gradiente sul em SST no Atlântico Norte é comparável ao induzido por uma AMO negativo terá como resultado de variações na pressão ao nível do mar com uma baroclinicità mais intensa atmosférica e a consequente gênese de perturbações a favor do vento.

É também admissível que saber o que RPGS Oscilação do Atlântico Norte (NAO) na conduta da AMO à luz do facto de que, de acordo com a literatura, a forte NAO positivo observado no início dos anos 90 poderia ser a causa da transição abrupta de AMO positiva para valores negativos em 1994. neste FW17 relação observar que embora o NAO inverno do período 2013-2016 têm sido positivos, como as observadas no início dos anos 90, o gradiente latitudinal de SST é agora muito mais pronunciada do que era nos anos 90, o que poderia fazer a diferença.

A passagem do AMO na gama negativa, dependendo do modelo TS06
Os métodos mais fiáveis para calcular AMO tem que Trenberth e Shea (2006) daqui em TS06 e para Enfield et al. (2001) daqui em diante EN01. No TS06, o AMO é obtido considerando-se a SST média da faixa de 0 a 60 ° N, à qual a SST média é subtraída entre 60 ° N e 60 ° S, enquanto na EN01 o índice AMO é obtido deduzindo a SST no Atlantic para a banda. 0 a 70 ° N. Entre os dois métodos FW17, eles preferem TS06 porque é mais sensível ao aumento da temperatura do oceano, que nos últimos anos tem sido sensível e fortemente não-linear, então não é capturado pela EN01. É a partir dos dados do TS06 mostrados na figura 1 que o FW17 sinaliza a passagem no campo negativo do AMO.

Scenari futuri per AMO
Applicando un modello previsionale a base statistica, FW17 hanno ricavato che l’anomalia negativa delle temperature superficiali oceaniche è probabilmente destinata a riassorbirsi con lentezza (con una probabilità dell’80% persisterà per almeno 2 anni) in quanto è supportata da un’anomalia negativa nel contenuto energetico delle acque sottosuperficiali che ha una memoria molto più lunga rispetto alle anomalie di SST (figura 4).
Al riguardo FW17 scrivono significativamente che il forcing necessario per rimuovere nei prossimi anni l’anomalia fredda subpolare è stimato in -0,5 GJ m-2 (figura 3) e potrebbe risultare da un flusso energetico positivo di 10 W m-2 per oltre 2 anni o da un’anomalia positiva nel flusso oceanico di calore verso nord di 0,1 PW per oltre 2 anni o da una combinazione di tali due flussi. A 26°N, dov’è il trasporto medio verso il nord del calore è circa 1,3 PW, un aumento del trasporto di calore verso nord di 0,1 PW equivarrebbe ad un aumento del 7.5% rispetto alla media, un valore che non è certo al di fuori della normale variabilità ma che si scontra con un trasporto verso Nord attualmente in calo ad un tasso di 0,5 Sv per anno (circa il 3% l’anno) (figura 5b), per cui la MOC avrebbe bisogno di recuperare diversi Sverdrup di intensità per raggiungere il suo scopo.
Se l’anomalia subtropicale calda è una caratteristica transitoria legata al regime dei venti, essa potrebbe anche invertirsi senza che questo impedisca il persistere dell’anomalia subpolare fredda ed in tal modo AMO potrebbe dispiegare appieno la propria anomalia fredda sull’intero bacino.
Sempre con riferimento a MOC è degna di attenzione la figura 5c che pone in luce l’effetto del trend al calo di MOC in corso dal 2004 sul contenuto energetico dell’oceano Atlantico confermato per tre diversi strati verticali.

Figura 4 – Tendência do AMO e do conteúdo energético nos primeiros 700 m de profundidade para o intervalo subpolar (caixa em vermelho no lado esquerdo) (Frajka-Williams et al, 2017). Essencialmente, o AMO é um bom descritor da temperatura da subsuperfície que, uma vez passada para o campo negativo, demora a retornar ao campo positivo. A previsão estatística está esmaecida

Figura 5 – Tendência das temperaturas superficiais globais dos oceanos (a), da intensidade do MOC (b) e do conteúdo energético do oceano Atlântico para as camadas entre as superfícies de 300, 500 e 700 m de profundidade. Deve-se notar que a desaceleração do MOC corresponde à estabilização do conteúdo de energia do Oceano Atlântico (Liu e Xie, 2018).

Discussão
A análise estimativas período de AMO realizada por um dos dois escritores Note-se que este apresenta uma persistência variável oeanica (memória de longo prazo) de altura e que os períodos espectrais passar por uma poderosa 72 anos 64 anos a um não é forte quando os dados são analisados observados e corrigidos para persistência (ver, por exemplo, http://www.zafzaf.it/clima/atlas/atlashome.htmlatlas.pdf pag. 70 e seguintes), enquanto os períodos de maior poder tornam-se aqueles típicos do El Niño. Em relação a este desconcertante muita importância que na obra de FW17 foi anexado a SST (AMO) dos últimos três anos, entre outros anos a cena de um poderoso El Nino no artigo que nunca é chamado. A este respeito, deve-se notar que tal um poderoso El Nino é responsável pelo aumento significativo das temperaturas globais do oceano que por um lado fez com que o índice obtido com a EN01 método não representativa dos últimos desenvolvimentos da AMO e o outro levou o índice TS06 em território negativo. Daí a idéia de que o retorno das temperaturas oceânicas aos níveis anteriores ao El Niño pode devolver o AMO calculado com TS06 a valores positivos, saneando assim a divergência em relação a EN01.

Notar também que a flutuação manifestado nos últimos três anos o gancho calculado TS06 não se distingue de qualquer maneira das outras dezenas de oscilações AMO que estão reunidos na Figura 1. Nós não acreditamos FW17 ter verificado a situação de SST durante flutuações anteriores (por exemplo, em 2003-06) como base para “prever mais tarde” o comportamento médio da próxima AMO, como acontece neste artigo. Em essência extrapolar o comportamento médio AMO usando um pequeno fragmento (2015-2017) de uma oscilação de período multidecadal não parece ser um pouco ousado e referi da revista teria que indicá-lo para os autores do FW17.

Nesse sentido, consideramos a tentativa de previsão feita em 2013 sobre CM (F. Zavatti, 2013) em que foram utilizados 160 anos de dados para predizer os 15 anos subsequentes, 
além de parecer interessante refletir sobre o fato de que o FW17 ter utilizado um modelo estatístico e não a um AOGCM para simular a evolução futura do conteúdo de energia oceânica e do AMO. Isso nos leva a destacar o fato de que em AOGCM medida em que não somos atualmente capazes de reproduzir de forma realista a ciclicidade da AMO, que ilustra os problemas ainda presentes na modelagem do sistema climático global da Terra por meio de modelos mecanicista.

Conclusões
Não temos idéia se os cenários delineados pelo FW17 para os próximos anos se manifestarão ou não. A este respeito, pensamos que as margens de incerteza são muito numerosas e, no entanto, também estamos convencidos de que o que está acontecendo no Atlântico Norte deve ser monitorado, informando os leitores da CM antes que possam ser atacados por anúncios de vários tipos catastróficos. Em qualquer caso, vale a pena analisar em suas várias facetas um fenômeno que tem muita influência sobre o clima europeu e mundial.

Autor: Luigi Mariani e Franco Zavatti

Fonte original: http://www.climatemonitor.it/?p=49175

bibliografia

  • Bradshaw, DJ, Hoskins, B. e Blackburn, M., 2011. Os ingredientes básicos da trilha do Atlântico Norte. Parte I: Contraste terra-mar e orografia. J. Atmos. Sci. 68, 1784-1805.
  • Enfield, DB, Mestas-Nunez, AM & Trimble, PJ, 2001. A Oscilação Multidecadal Atlântica e sua relação com a precipitação e os fluxos dos rios na continental geofísica US Research Letters 28, 2077-2080
  • Frajka-Williams et al 2017 Índice de Oscilação Multidecadal Atlântico Negativo Emergente, apesar dos subtrópicos quentes, Relatórios da Nature Scientific, https://www.nature.com/articles/s41598-017-11046-x
  • Knudsen et al 2011 Acompanhamento da Oscilação Multidecadal Atlântica ao longo dos últimos 8000 anos, Comunicações da natureza, https://www.nature.com/articles/ncomms1186
  • Liu, W., Xie SP, 2018. Uma visão do oceano do hiato de aquecimento de superfície global. Oceanografia 31 (2), https://doi.org/10.5670/oceanog.2018.217 .
  • Trenberth, KE & Shea, DJ, 2006. Furacões do Atlântico e variabilidade natural em 2005. Geophysical Research Letters 33, L12704, doi: 10.1029 / 2006GL026894.
  • Visser et.al. 2018. Detecção de sinais em temperaturas médias globais após Paris – uma análise de incerteza e sensibilidade, Clim. 14, 139-155, https://doi.org/10.5194/cp-14-139-2018
  • Zavatti F., 2013. O ciclo de 60 anos, os dados da NOAA e a dor de estômago dos suspeitos do costume, Monitor de clima, http://www.climatemonitor.it/?p=34096
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2 Comments

  1. Inbert
    Posted 10 setembro 2018 at 12:10 AM | Permalink

    Pra mim, o oceano Atlântico esta esfriando rapidamente. Todo ele.

    Não sei quais vão ser os impactos disso. Mas olhando os gráficos, quando a temperatura do oceano era menor,os invernos aqui no sul eram bem mais frios.

  2. Antonio Muniz Gomez
    Posted 22 setembro 2018 at 6:12 PM | Permalink

    Se o Pacifico esfriar afeta todos os demais oceanos, o clima realmente esta mudando e o frio vai se mostrar a ceda ano que passa.


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