태양으로부터의 에너지가 11 년 태양주기 동안 0.1 % 만 변한다면, 그러한 작은 변화가 지구의 날씨 패턴에 큰 변화를 일으킬 수 있습니까? 그렇습니다. 국립 대기 연구 센터 (NCAR)의 연구원들은 한 세기 이상의 기상 관측과 세 가지 강력한 컴퓨터 모델을 연구에 사용했다고 말합니다. 그들은 지구의 많은 지역에 영향을주는주기적인 날씨 패턴을 생성하기 위해 동기화되는 태양주기, 성층권 및 열대 태평양 사이의 미묘한 연결을 발견했습니다. 과학자들은 이것이 인도 몬순 및 열대 태평양 강우와 같은 특정 기후 현상의 강도를 몇 년 전에 예측하는 데 도움이 될 것이라고 말합니다.
NCAR의 과학자 인 Gerald Meehl는“태양, 성층권 및 해양은 북미의 겨울 강우와 같은 사건에 영향을 줄 수있는 방식으로 연결되어 있습니다. 과학자들이 향후 수십 년 동안 지역 날씨 패턴을 예측하기 위해 노력함에 따라 태양주기의 역할을 이해하면 통찰력을 높일 수있다”고 말했다.
새로운 연구는 겉보기에는 관련이없는 두 지역에 대한 태양의 영향 사이의 연관성을 조사했습니다. 태평양의 성층권과 해수면 온도에있는 화학 물질은 태양이 최대로 작용하는 동안 공기의 일부 측면에 대한 태양의 영향을 증폭시키는 방식으로 반응합니다. 이를 통해 바람과 강우를 강화하고 해수면 온도를 변경하고 특정 열대 및 아열대 지역의 구름을 덮을 수 있으며 궁극적으로 지구의 날씨에 영향을 줄 수 있습니다.
연구팀은 먼저 초기 이론을 확인했다. 흑점의 피크 생산 동안 태양 에너지의 약간의 증가는 성층권 오존에 의해 흡수된다. 이 에너지는 햇빛이 가장 강한 열대 지방의 성층권에서 공기를 데우고 더 많은 태양 에너지를 흡수하는 오존의 추가 생성을 자극합니다. 성층권이 불균등하게 따뜻해지면서 낮은 위도에서 가장 뚜렷한 온난화가 일어나기 때문에 성층권 바람이 바뀌고 일련의 상호 연결된 과정을 통해 열대성 강수가 강화됩니다.
동시에, 최대 태양에서 증가 된 햇빛은 아열대 태평양을 가로 지르는 해수면의 약간의 온난화를 일으켜 태양 차단 구름은 일반적으로 부족합니다. 적은 양의 여분의 열은 더 많은 증발로 이어져 추가적인 수증기를 생성합니다. 차례로, 수분은 무역풍에 의해 서태평양 서부 지역의 비가 오는 지역으로 운반되며, 더 많은 비가 내리고 성층권 메커니즘의 영향을 강화합니다.
성층권의 하향식 영향과 해양의 상향식 영향은이 고리를 강화하고 무역풍을 강화하기 위해 함께 작용합니다. 더 많은 햇빛이 더 건조한 지역에 부딪 치면서, 이러한 변화는 서로를 강화시켜 아열대에서 구름이 적어지면서 더 많은 햇빛이 지표면에 도달하고 긍정적 인 피드백 루프를 만들어 기후 반응을 더욱 확대시킵니다.
태양 최대치 동안의 성층권 및 해양 반응은 적도 동부 태평양을 평소보다 시원하고 건조하게 유지하여 La Nina 사건과 유사한 조건을 생성합니다. 그러나 화씨 1-2도 정도의 냉각은 전형적인 라니 나에서보다 동쪽으로 더 집중되어 있으며, 절반 정도의 강도이며 성층권의 다른 바람 패턴과 관련이 있습니다.
태양주기에 대한 지구의 반응은 최대 태양 흑점 활동 이후 1 년 또는 2 년 동안 계속됩니다. 태양의 최대치에 의해 유발 된 La Nina와 같은 패턴은 느리게 움직이는 전류가 동부 열대 태평양의 시원한 물을 따뜻한 물로 대체하므로 El Nino와 유사한 패턴으로 진화하는 경향이 있습니다. 바다의 반응은 엘니뇨보다 절반 정도 강하고 지연된 온기는 태양주기의 피크 동안 발생하는 라니 나 같은 패턴과 일치하지 않습니다.
태양 최대치는 잠재적으로 진정한 라니 나 사건을 향상 시키거나 진정한 엘니뇨 사건을 약화시킬 수 있습니다. 1988-89 년의 La Nina는 태양 최대치 근처에서 일어났다. La Nina는 비정상적으로 강해졌으며 미국 남서부의 비정상적으로 온화하고 건조한 겨울과 같은 날씨 패턴의 중대한 변화와 관련이있었습니다.
인도의 몬순, 태평양 해수 온도 및 강수량 및 기타 지역 기후 패턴은 지구의 열대 및 아열대 지방에서 공기가 상승하고 가라 앉는 것에 의해 크게 좌우됩니다. 따라서이 새로운 연구는 태양 순환 예측을 사용하여 순환 및 이와 관련된 지역 기후 패턴이 향후 10 년 또는 2 년 동안 어떻게 변할지를 추정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이 팀은 세 가지 컴퓨터 모델을 사용하여 모든 변수를 살펴 보았고 각각의 결과는 같은 결과를 얻었습니다. 태양 에너지의 작은 다양성조차도 지구에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.
Meehl는“계산 된 관측 능력뿐만 아니라 향상된 컴퓨팅 성능과 모델의 도움으로이 메커니즘이 결합하여 태양의 다양성을 날씨와 기후에 연결하는 방법을 더 많이 발견하고있다”고 말했다.
팀의 연구는 저널에 발표되었습니다 과학.
