Новое математическое моделирование меридионального переворота Атлантического океана – системы океанских течений – демонстрирует большую сложность, чем считалось ранее.
Международная группа ученых предостерегает от того, чтобы полагаться на то, что природа предоставит четкие индикаторы «раннего предупреждения» о климатической катастрофе, поскольку новое математическое моделирование раскрывает новые захватывающие аспекты сложности динамики климата.
Это говорит о том, что климатическая система может быть более непредсказуемой, чем считалось ранее.
Моделируя меридиональную опрокидывающую циркуляцию Атлантического океана, одну из основных систем океанских течений, команда, в которую входили математики из Университета Лестера, обнаружила, что стабильность системы гораздо сложнее, чем простые состояния «включения и выключения», как предполагалось ранее. . Преобразования между этими странами могут привести к серьезным изменениям в региональном климате Североатлантического региона, но они далеки от огромных последствий трансформации между качественно разными странами.
Но некоторые из этих небольших сдвигов могут в конечном итоге перерасти и привести к серьезному сдвигу между качественно разными странами с огромными глобальными климатическими последствиями. Сигналы раннего предупреждения могут быть не в состоянии определить серьезность следующих поворотных моментов. Как и в случае с блочной башней Дженги, удаление некоторых блоков может повлиять на стабильность системы, но мы не можем быть уверены, какой блок приведет к разрушению всей системы.
Публикация и важность результатов
Их выводы были недавно опубликованы в Развитие науки В исследовательской работе, проведенной Институтом Нильса Бора при Копенгагенском университете.
Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция — одна из наиболее фундаментальных особенностей климатической системы. Он переносит тепло из низких широт в высокие в Северной Атлантике, что способствует созданию положительных термических аномалий в северной и западной Европе, а также в подветренном регионе Северной Атлантики. Замедление кровообращения привело бы к относительному похолоданию в этом регионе.
Проблемы прогнозирования климата
Прогнозирование поведения нашего климата, например поведения атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции, является сложной задачей из-за его поразительной сложности. Ученым либо нужна модель с максимально возможной точностью, либо они пытаются понять ее поведение с помощью менее ресурсоемкой модели, позволяющей провести точный статистический анализ.
Профессор Валерио Лукарини из Школы математики и информатики Университета Лестера сказал: «Внутри каждого штата есть большое количество соседних штатов. В зависимости от того, где и что вы наблюдаете, вы можете обнаружить некоторые признаки приближения коллапса. Но неясно, будет ли этот коллапс сдержан в соседних государствах или приведет к серьезным нарушениям, поскольку индикаторы отражают только местные характеристики системы.
«Эти состояния представляют собой различные способы организации атлантической циркуляции в больших масштабах, что имеет серьезные последствия для глобального климата и особенно на региональном уровне в Северной Атлантике. При некоторых сценариях циркуляция может достичь «переломного момента»» Система больше не стабильна и рухнет. Индикаторы раннего предупреждения говорят нам, что система может перейти в другое состояние, но мы не знаем, насколько оно может отличаться».
«В ходе отдельного исследования мы увидели, что нечто подобное произошло в палеоклиматических записях: когда вы меняете интересующую вас временную шкалу — точно так же, как увеличительное стекло — вы можете обнаружить все меньшие и меньшие отдельные особенности, которые указывают на конкурирующие модели функционирования глобального климата. … Палеоклиматические записи за последние 65 миллионов лет позволили нам в прошлом году дать новое объяснение эволюции климата за этот период времени, раскрыв эти многочисленные конкурирующие состояния.
«Это исследование открывает путь к взгляду на климат через призму статистической механики и теории сложности. Оно действительно стимулирует новый взгляд на климат, где вам придется синтезировать сложные численные модели, данные наблюдений и теории в неизбежную смесь. Вы должны оценить и принять эту сложность.Нет никакого способа.Коротко говоря, в нашем понимании климата не существует бесплатного обеда, но мы можем многому научиться из него.
Ссылка: «Анализ прерывистого равновесия эволюции кайнозойского климата показывает иерархию резких переходов» Дени Дидье Руссо, Витольда Пажневского и Валерио Лукарини, 12 июля 2023 г., Научные отчеты.
дои: 10.1038/s41598-023-38454-6
Финансирование: Рамочная программа Horizon 2020, Датский фонд Фри Форскнингсфонд, Европейский исследовательский совет.
«Интроверт. Мыслитель. Решатель проблем. Злой специалист по пиву. Склонен к приступам апатии. Эксперт по социальным сетям».
More Stories
Некоторые спутники НАСА скоро перестанут отправлять данные на Землю
Космический корабль Boeing Starliner может наконец совершить свой первый пилотируемый полет на следующей неделе
Астрономы разгадали тайну драматического взрыва FU Ориона в 1936 году