6.10: Майбутні географії - Атмосферний тиск та вітри

Як ми бачили в цьому розділі, циркуляція атмосфери багато в чому є результатом нерівномірного нагрівання земної поверхні. Потім слід очікувати змін у закономірностях циркуляції повітря та океану внаслідок зміни температурних моделей через майбутнє глобальне потепління.

Глобальний тиск і вітер

За даними Міжурядової групи з питань зміни клімату, тиск повітря збільшуватиметься над субтропіками та середніми широтами та зменшуватиметься у високоширотних регіонах Землі. Ці зміни будуть наслідком розширення полюсів та ослаблення циркуляції клітин Хедлі та полюсної міграції штормових доріжок, що спричиняє збільшення циклонічних моделей циркуляції в арктичних та антарктичних регіонах. Підвищення високого тиску, ймовірно, буде супроводжуватися більш сухими умовами в багатьох районах субтропіків і середніх широт. Протягом 1960-х до середини 1990-х середньоширотні західні вітри, як правило, збільшилися в обох півкуль, що супроводжувалося полюсним зміщенням струменів Атлантичного та південного полярного фронту та посиленими штормовими доріжками.

Рисунок\(\PageIndex{1}\): Прогнозні зміни зимового (верхнього) та літнього (нижнього) тиску повітря. Надано МГЕЗК (Джерело)

Розташування струменевих потоків сильно прив'язане до горизонтальних температурних градієнтів. Якщо ці градієнти температури змінюються в результаті глобального потепління, слід очікувати, що струменеві потоки та шторми, які стежать уздовж них, також зміщуватимуться. Недавні дослідження, здається, вказують на те, що це відбувається. Доповідь про дослідження 2008 з Департаменту глобальної екології Інституту Карнегі вивчив умови струменя в північній та південній півкуль протягом 23-річного періоду з 1979 по 2001 рік. Вони виявили, що струменеві потоки в обох півкуль піднялися по висоті і змістилися в бік полюсів. Струмінь струменя в північній півкулі також ослаб. Ці зміни відповідають прогнозам кліматичних моделей глобального потепління та мають кардинальні наслідки для частоти та інтенсивності систем штормів та моделей опадів, які будуть реверберувати через земну систему.

Ель-Ніньо/Ла-Нінья

Малюнок\(\PageIndex{2}\): Циркуляційний цикл Уокера (люб'язність NOAA (джерело))

Майбутній вплив глобального потепління на Ель-Ніньо/Ла-Нінья менш впевнений. Недавні дослідження Національної адміністрації атмосфери та океаніки виявили ослаблення на 3.5% в циркуляції Уокера і, отже, tradwinds з середини 1800-х років. Тенденція уповільнення, схоже, посилилася з 1940-х років і більша, ніж очікується від природної мінливості клімату. Єдиним способом обліку спостережуваних змін було вплив людської діяльності, насамперед вплив парникових газів від спалювання викопного палива. Очікується подальше ослаблення на 10% протягом наступних 100 років. Ці зміни вказують на майбутній клімат, більше схожий на той, що пов'язаний з Ель-Ніньо.

Мусон

Прогнози глобального потепління вказують на більш швидке підвищення температури над сушею, ніж над океанами. Градієнти температури землі/моря континентального масштабу будуть більшими влітку і меншими протягом зими, що свідчить про слабшу зиму та сильніший літній мусон. Моделі прогнозів вказують на більш складну закономірність потенційних ефектів. Деякі демонструють ослаблення азіатських літніх мусонних циркуляцій, оскільки температурний контраст між континентом та океаном зменшується. Зміна моделей тиску вплине на кількість та інтенсивність опадів під час літнього та зимового мусонів. Про це йдеться в «Майбутні географії: глобальні моделі опадів».

Місцеві вітри

Глобальне потепління, ймовірно, також вплине на вітри місцевого масштабу. Використовуючи регіональні кліматичні моделі, геологи показали, що у міру зростання контрастів температури суші/моря в майбутньому очікується посилення сухопутних бризів. Результати показують збільшення на 2 метри в секунду, істотний вплив, враховуючи поточну середню швидкість вітру 5 метрів в секунду вздовж західного узбережжя США. Посилення берегових вітрів може посилити підйом багатих поживними речовинами прибережних вод, але ризик вітрових диких пожеж також збільшується.

Малюнок\(\PageIndex{3}\): Дим від 2007 року Малібу, Каліфорнія вогонь видувається в море сильними вітрами Санта-Ана. (Надано NASA EOS (Джерело))

Глобальне потепління може зменшити ризик важких умов Санта-Ани. Найважчі умови виникають, коли над високою пустелею Великого басейну будується великий купол високого тиску. Вітри збиваються в шаленство, коли холодне повітря адіабатично прогрівається, коли воно проливається вниз і через гірські перевали. Потім повітря втягується в райони низького тиску біля узбережжя поблизу Лос-Анджелеса, Каліфорнія. З глобальним потеплінням земля нагрівається швидше восени та на початку зими, тим самим пригнічуючи температуру, змушуючи вітри Санта-Ани.