Dacă energia de la soare variază cu doar 0,1 la sută în timpul ciclului solar de 11 ani, ar putea o astfel de variație mică să producă schimbări majore în modelele meteorologice pe Pământ? Da, spun cercetătorii de la Centrul Național de Cercetare Atmosferică (NCAR) care au folosit mai mult de un secol de observații meteorologice și trei modele de computer puternice în studiul lor. Au găsit conexiuni subtile între ciclul solar, stratosfera și Oceanul Pacific tropical, care lucrează în sincronizare pentru a genera tipare meteorologice periodice care afectează o mare parte a globului. Oamenii de știință spun că acest lucru va ajuta la prezicerea intensității anumitor fenomene climatice, cum ar fi musonul indian și precipitațiile tropicale din Pacific, cu ani înainte.
„Soarele, stratosfera și oceanele sunt conectate în moduri care pot influența evenimente precum ploile de iarnă în America de Nord”, spune omul de știință NCAR, Gerald Meehl, autorul principal. „Înțelegerea rolului ciclului solar poate oferi o perspectivă suplimentară, deoarece oamenii de știință lucrează pentru a prezice tiparele meteorologice regionale pentru următoarele câteva decenii.”
Noul studiu a analizat legătura dintre impactul Soarelui asupra a două regiuni aparent nelegate. Produsele chimice din stratosferă și temperaturile suprafeței mării din Oceanul Pacific răspund în timpul maximului solar, într-un mod care amplifică influența Soarelui asupra unor aspecte ale mișcării aerului. Acest lucru poate intensifica vânturile și precipitațiile, schimba temperaturile suprafeței mării și acoperirea norilor în anumite regiuni tropicale și subtropicale și, în final, influențează vremea globală.
Echipa a confirmat mai întâi o teorie anterioară, potrivit căreia o ușoară creștere a energiei solare în timpul producției de vârf de pete solare este absorbită de ozonul stratosferic. Energia încălzește aerul în stratosferă peste tropice, unde lumina soarelui este cea mai intensă, stimulând totodată producția de ozon suplimentar care absoarbe și mai multă energie solară. Întrucât stratosfera se încălzește neuniform, iar încălzirea cea mai accentuată are loc la latitudini mai mici, vânturile stratosferice sunt modificate și, printr-un lanț de procese interconectate, sfârșesc prin întărirea precipitațiilor tropicale.
În același timp, creșterea luminii solare la maximul solar determină o ușoară încălzire a apelor de suprafață ale oceanului de-a lungul Pacificului subtropical, unde norii care blochează Soarele sunt în mod normal rareori. Acea cantitate mică de căldură în plus duce la mai multă evaporare, producând vapori de apă suplimentari. La rândul său, umiditatea este transportată de vânturile comerciale în zonele normal ploioase din vestul Pacificului tropical, alimentând ploile mai abundente și întărind efectele mecanismului stratosferic.
Influența de sus în jos a stratosferei și influența de jos în sus a oceanului lucrează împreună pentru a intensifica această buclă și pentru a consolida vânturile comerciale. Pe măsură ce mai mult soare atinge zonele mai uscate, aceste schimbări se consolidează reciproc, ceea ce duce la mai puține nori în subtropice, permițând să ajungă și mai multă lumină solară la suprafață și producând o buclă de feedback pozitiv care mărește și mai mult răspunsul la climă.
Aceste răspunsuri stratosferice și oceanice în timpul maximului solar păstrează estul ecuatorial al Pacificului și mai rece și mai uscat decât de obicei, producând condiții similare unui eveniment de la La Nina. Cu toate acestea, răcirea de aproximativ 1-2 grade Fahrenheit este concentrată mai mult spre est decât într-o La Nina tipică, este doar la jumătate mai puternică și este asociată cu diferite modele de vânt din stratosferă.
Răspunsul Pământului la ciclul solar continuă timp de un an sau doi după activitatea maximă a petelor solare. Schema asemănătoare cu La Nina declanșată de maximul solar tinde să evolueze într-un model similar cu El Nino, deoarece curenții cu mișcare lentă înlocuiesc apa rece de peste estul Pacificului tropical cu apă mai caldă. Răspunsul oceanului este doar aproximativ jumătate mai puternic ca în cazul El Nino, iar căldura întârziată nu este la fel de consistentă ca modelul asemănător cu La Nina, care apare în timpul vârfurilor ciclului solar.
Maximul solar ar putea spori potențial un adevărat eveniment La Nina sau ar putea amortiza un adevărat eveniment El Nino. La Nina din 1988-89 s-a produs aproape de vârful maximului solar. Că La Nina a devenit neobișnuit de puternică și a fost asociată cu schimbări semnificative ale modelelor meteorologice, cum ar fi o iarnă neobișnuit de blândă și uscată în sud-vestul Statelor Unite.
Musonul indian, temperaturile de suprafață și precipitațiile mării Pacificului și alte modele climatice regionale sunt determinate în mare măsură de creșterea și scufundarea aerului în tropice și subtropici ale Pământului. Prin urmare, noul studiu ar putea ajuta oamenii de știință să folosească predicțiile ciclului solar pentru a estima modul în care circulația și modelele climatice regionale asociate acesteia ar putea varia în următorii zece ani.
Echipa a folosit trei modele diferite de computer pentru a privi toate variabilele și fiecare a obținut același rezultat, încât chiar și o mică variabilitate în energia soarelui ar putea avea efecte profunde pe Pământ.
„Cu ajutorul creșterii puterii de calcul și a modelelor îmbunătățite, precum și a descoperirilor observaționale, descoperim mai multe moduri în care mecanismele se combină pentru a conecta variabilitatea solară la vremea și climatul nostru”, spune Meehl.
Cercetările echipei au fost publicate în Jurnal Ştiinţă.
