Apabila taufan melanda daratan, kemusnahan boleh dilihat selama bertahun-tahun atau bahkan beberapa dekad. Kurang jelas, tetapi juga kuat, adalah kesan taufan ke atas lautan.
Dalam pakej kajian baru, kami menunjukkan melalui pengukuran masa nyata bahawa taufan bukan sahaja mengoyak air di permukaan. Mereka juga boleh menolak haba jauh ke dalam lautan dengan cara yang boleh menguncinya selama bertahun-tahun dan akhirnya menjejaskan kawasan yang jauh dari ribut.
Haba adalah komponen utama cerita ini. Ia telah lama diketahui bahawa taufan mendapatkan tenaga mereka daripada suhu permukaan laut yang hangat. Haba ini membantu udara lembap berhampiran permukaan laut meningkat seperti belon udara panas dan membentuk awan lebih tinggi daripada Gunung Everest. Inilah sebabnya mengapa taufan biasanya terbentuk di kawasan tropika.
Apa yang kami temui ialah taufan akhirnya membantu memanaskan lautan juga, dengan meningkatkan keupayaannya untuk menyerap dan menyimpan haba. Dan itu boleh membawa akibat yang meluas.
Bagaimana taufan menarik tenaga daripada haba lautan. Kelvin Ma melalui Wikimedia, CC BY
Apabila taufan mencampurkan haba ke lautan, haba itu tidak hanya timbul semula di tempat yang sama. Kami menunjukkan bagaimana gelombang bawah air yang dihasilkan oleh ribut boleh menolak haba kira-kira empat kali lebih dalam daripada mencampurkan sahaja, menghantarnya ke kedalaman di mana haba terperangkap jauh dari permukaan. Dari situ, arus laut dalam boleh mengangkutnya beribu-ribu batu. Taufan yang merentasi barat Lautan Pasifik dan melanda Filipina boleh membekalkan air suam yang memanaskan pantai Ecuador beberapa tahun kemudian.
Di laut, mencari taufan
Selama dua bulan pada musim luruh 2018, kami tinggal di atas kapal penyelidikan Thomas G. Thompson untuk merekodkan cara Laut Filipina bertindak balas terhadap perubahan corak cuaca. Sebagai lautan saintis, kami mengkaji percampuran gelora di lautan dan taufan serta ribut tropika lain yang menjana gelora ini.
Langit cerah dan angin tenang semasa separuh pertama percubaan kami. Tetapi pada separuh masa kedua, tiga taufan besar - seperti yang dikenali sebagai taufan di bahagian dunia ini - mengacau lautan.
Peralihan itu membolehkan kami membandingkan secara langsung pergerakan lautan dengan dan tanpa pengaruh ribut. Khususnya, kami berminat untuk mengetahui bagaimana pergolakan di bawah permukaan laut membantu memindahkan haba ke lautan dalam.
Kami mengukur pergolakan lautan dengan alat yang dipanggil pemprofil struktur mikro, yang jatuh bebas hampir 1,000 kaki (300 meter) dan menggunakan probe yang serupa dengan jarum fonograf untuk mengukur gerakan gelora air.
Apa yang berlaku apabila taufan melanda
Bayangkan lautan tropika sebelum taufan melintasinya. Di permukaan terdapat lapisan air suam, lebih panas daripada 80 darjah Fahrenheit (27 darjah Celsius), yang dipanaskan oleh matahari dan memanjang kira-kira 160 kaki (50 meter) di bawah permukaan. Di bawahnya terdapat lapisan air yang lebih sejuk.
. perbezaan suhu di antara lapisan memastikan air dipisahkan dan hampir tidak boleh menjejaskan satu sama lain. Anda boleh menganggapnya seperti pembahagian antara minyak dan cuka dalam botol salad dressing yang tidak digoncang.
Apabila taufan melintasi lautan tropika, angin kencangnya membantu mengacau sempadan antara lapisan air, sama seperti seseorang menggoncang botol sos salad. Dalam proses itu, air dalam sejuk dicampur dari bawah dan air permukaan suam dicampur ke bawah. Ini menyebabkan suhu permukaan menjadi sejuk, membolehkan lautan menyerap haba dengan lebih cekap daripada biasa pada hari-hari selepas taufan.
Selama lebih dua dekad, saintis telah berdebat sama ada air suam yang bercampur ke bawah oleh taufan boleh memanaskan arus lautan dan seterusnya membentuk corak iklim global. Di tengah-tengah persoalan ini ialah sama ada taufan boleh mengepam haba cukup dalam supaya ia kekal di lautan selama bertahun-tahun.
Ilustrasi ini menunjukkan apa yang berlaku kepada haba lautan sebelum, semasa, selepas dan beberapa bulan selepas taufan melintasi lautan. Sally Warner, CC BY-ND
Dengan menganalisis ukuran lautan bawah permukaan yang diambil sebelum dan selepas tiga taufan, kami mendapati bahawa gelombang bawah air mengangkut haba kira-kira empat kali lebih dalam ke dalam lautan daripada percampuran langsung semasa taufan. Gelombang ini, yang dihasilkan oleh taufan itu sendiri, mengangkut haba yang cukup dalam sehingga ia tidak dapat dilepaskan semula dengan mudah ke atmosfera.
Implikasi haba di lautan dalam
Setelah haba ini diambil oleh arus laut berskala besar, ia boleh diangkut ke bahagian lautan yang jauh.
Haba yang disuntik oleh taufan yang kami pelajari di Laut Filipina mungkin mengalir ke pantai Ecuador atau California, mengikut corak semasa yang membawa air dari barat ke timur merentasi khatulistiwa Pasifik.
Pada ketika ini, haba boleh bercampur semula ke permukaan dengan gabungan arus beting, menaikkan semangat and percampuran bergelora. Apabila haba hampir ke permukaan semula, ia boleh memanaskan iklim tempatan dan menjejaskan ekosistem.
Sebagai contoh, terumbu karang amat sensitif terhadap tekanan haba yang berpanjangan. Peristiwa El Niño adalah penyebab biasa di belakang pelunturan karang di Ecuador, tetapi lebihan haba daripada taufan yang kami perhatikan mungkin menyumbang kepada terumbu tertekan dan karang luntur jauh dari tempat ribut itu muncul.
Terumbu karang adalah habitat penting untuk ikan dan hidupan laut lain, tetapi ia terancam oleh peningkatan suhu laut. James Watt melalui NOAA
Ia juga mungkin bahawa haba berlebihan daripada taufan kekal di dalam lautan selama beberapa dekad atau lebih tanpa kembali ke permukaan. Ini sebenarnya akan memberi kesan mengurangkan perubahan iklim.
Apabila taufan mengagihkan semula haba dari permukaan lautan ke kedalaman yang lebih dalam, ia boleh membantu memperlahankan pemanasan atmosfera Bumi dengan mengekalkan haba yang diasingkan di lautan.
Para saintis telah lama memikirkan taufan sebagai peristiwa melampau yang didorong oleh haba lautan dan dibentuk oleh iklim Bumi. Penemuan kami, yang diterbitkan dalam Prosiding Akademi Sains Kebangsaan, menambah dimensi baharu kepada masalah ini dengan menunjukkan bahawa interaksi berjalan dua arah — taufan itu sendiri mempunyai keupayaan untuk memanaskan lautan dan membentuk iklim Bumi.
Tentang Pengarang
Noel Gutiérrez Brizuela, Ph.D. Calon dalam Oseanografi Fizikal, University of California, San Diego and Sally Warner, Profesor Madya Sains Iklim, Brandeis University
Artikel ini diterbitkan semula daripada Perbualan di bawah lesen Creative Commons. Membaca artikel asal.
Buku berkaitan:
Masa Depan yang Kami Pilih: Menghadapi Krisis Iklim
oleh Christiana Figueres dan Tom Rivett-Carnac
Penulis, yang memainkan peranan penting dalam Perjanjian Paris mengenai perubahan iklim, menawarkan pandangan dan strategi untuk menangani krisis iklim, termasuk tindakan individu dan kolektif.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Bumi yang Tidak berpenghuni: Kehidupan Selepas Pemanasan
oleh David Wallace-Wells
Buku ini meneroka kemungkinan akibat perubahan iklim yang tidak terkawal, termasuk kepupusan besar-besaran, kekurangan makanan dan air, serta ketidakstabilan politik.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Kementerian untuk Masa Depan: Sebuah Novel
oleh Kim Stanley Robinson
Novel ini membayangkan dunia yang hampir akan datang bergelut dengan kesan perubahan iklim dan menawarkan visi bagaimana masyarakat boleh berubah untuk menangani krisis.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Di Bawah Langit Putih: Sifat Masa Depan
oleh Elizabeth Kolbert
Penulis meneroka kesan manusia terhadap alam semula jadi, termasuk perubahan iklim, dan potensi penyelesaian teknologi untuk menangani cabaran alam sekitar.
Klik untuk maklumat lanjut atau untuk memesan
Pengeluaran: Rancangan Paling Komprehensif yang Pernah Dicadangkan untuk Membalik Pemanasan Global
disunting oleh Paul Hawken
Buku ini membentangkan pelan komprehensif untuk menangani perubahan iklim, termasuk penyelesaian daripada pelbagai sektor seperti tenaga, pertanian dan pengangkutan.
