Tropiske cykloner

mange af hypoteserne om årsagerne til overgangen til et lige klima fokuserer på havets evne til at transportere varme til de høje breddegrader. Hvis havet var i stand til at transportere mere varme fra troperne til polerne, ville temperaturen i de høje breddegrader stige, mens de lave breddegrader ville forblive ved omtrent den samme temperatur. Ifølge Kerry Emanuel (2002), mængden af lodret blanding, der forekommer ihavet styrer størrelsen af havvarmetransport. Derfor, hvis blandingen steg, ville havet transportere mere varme til de nordlige breddegrader. Som et resultat antyder Emanuel, at hyppigere tropiske cykloner kunne have forstørret blanding til et højt nok niveau til at have forårsaget det lige klima.

tropiske cykloner forårsager lodret blanding i havet. (Billede med tilladelse fra National Park Service)

forskere har observeret, at orkaner forårsager turbulens i havet og som et resultat tilskynder til blanding af forskellige lag vand (Emanuel, 2002). Derfor, hvis en mekanisme fik flere orkaner til at danne, ville havet blive blandet oftere.Under Paleocen-Eocen termisk maksimum var drivhusgaskoncentrationerne højere end nutidens niveauer (Sluijs, 2006). Disse gasser kunne have tvunget temperaturerne til at stige, mere fordampning at forekomme, og mængden af vanddamp i luften at stige. Både den højere temperatur og stigningen i fugt i atmosfæren ville fremme mere tropiske cykloner at danne. Denne udvikling ville få havet til at blande mere og ville øge havvarmetransporten i termohalincirkulationen (THC), den store cirkulation drevet af havtæthedsgradienter.

hvorfor skulle THC bringe varmt vand til polerne? Tæthedsforskellekør cirkulationen. Jo koldere og det saltere vand er, jo tættere er det. Fordi en tæt væske vil slå sig ned i ligevægt under en anden væske, der er mindre tæt, vil koldt og saltvand synke til bunden af havet, mens varmt, ferskvand vil stige tiloverfladen. Tænk på olie og vand. Hvis de blandes sammen i en beholder, flyder olien til sidst til toppen, mens vandet synker til bunden, fordi det er tættere end olien. Denne proces forklarer det grundlæggende for THC. Koldt, saltvand synker til bundenaf havet i det nordlige Atlanterhav. Fordi dette vand forlader et rum på overfladen, skal vand fra syd bevæge sig op langs havets overflade for at tage plads.Tilsvarende skal dette vand fra syd udskiftes, så vand fra havets dybder kommer til overfladen i troperne og opvarmes, når det når overfladen. Fordidet er så varmt, dette vand kan flyde oven på de koldere lag under det, indtil det nårnordatlantiske, bliver koldt igen og synker for at genstarte cyklussen.

Termohalincirkulationen drives af tæthedsforskelle. (Billede med tilladelse fra National Environmental Satellite, Data and Information Service)

lodret blanding i troperne med tropiske cykloner kan påvirke THC ogøger havvarmetransporten, fordi den omfordeler vand på måder, der resulterer i, at koldt, saltvand er oven på varmt, ferskvand. I denne situation ønsker vandet at omarrangere sig selv for at sprede varmen fra det varme vand i dybden og lade dette mindre tætte vand vende tilbage til at være oven på det tættere, kolde vand. Derudover, på grund af blandingen, tropiske cykloner efterfølges ofte af kolde vågner på havoverfladen, hvilket betyder pletter af koldt vand fra det dybe hav stiger til overfladen. For at vende tilbage til normale forhold skal der forekomme en nettotilstrømning af varme på havoverfladen, og denne tilstrømning skal afbalanceres ved lateral eksport af haveti det lange løb (Emanuel, 2002). Følgende ligning forklarer denne sammenhæng mellem lodret blanding og lateral varmestrøm:

F ~ P2/3B2/3

hvor F er den laterale varmestrøm ved havet, P er den effekt,der bruges i lodret blanding, og B er den samlede opdriftsgradient ved havoverfladen. Når blanding sker, øges opdriftsgradienten. Derfor øges den laterale varmestrøm også. Denne kendsgerning betyder, at blanding fremmer strømmen af varme fra troperne til polerne langs havoverfladen for passende at omfordele vandet i henhold til dets densitet. Derfor, hvis hyppigheden af tropiske cykloner steg, blanding også ville stige, og meget mere varme ville nå de høje breddegrader. Dette scenario kan føre til dannelsen af et lige klima.

orkanen Bonnie forlod et koldt vandvågne i 1998. (Billede venligst udlånt afnasa)

denne teori synes derefter at være en plausibel forklaring på lige klimaer. Det forklarer, hvordan de høje breddegrader blev varmere, mens de lave breddegrader ikke ændrede sig drastisk. Det hedder, at tropiske cykloner forårsagede mere lodret blanding, hvilket øgede den laterale varmestrøm mod poler. Denne større varmestrøm opvarmede polerne uden at påvirke temperaturen i troperne. Så længe den oprindelige antagelse om, at flere tropiske cykloner ville øge lodret blanding, synes Emanuels teori at give en rimelig forklaring på eocens lige klima.

yderligere undersøgelser af denne teori afslører imidlertid, at Emmanuels teori ikke nøjagtigt beskriver den måde, hvorpå tropiske cykloner påvirker klimaet. Mens cykloner øger OHT, når varmen ikke polerne, og det forekommer således usandsynligt, at tropiske cykloner fik polerne til at varme væsentligt (Sriver og Huber, 2007). Derudover afslører arbejde af Jansen og Ferrari, at tropiske cykloner faktisk får noget varme til at strømme mod ækvator og reducere mængden, der strømmer mod polerne (2009). For at lære mere om disse andre undersøgelser, Klik her.