Cicloane tropicale
multe dintre ipotezele despre motivele tranziției la un climat egal se concentrează pe capacitatea oceanului de a transporta căldura la latitudini mari. Dacă oceanul ar putea transporta mai multă căldură de la tropice la poli, atunci temperatura în latitudinile înalte ar crește, în timp ce latitudinile joase ar rămâne la aproximativ aceeași temperatură. Potrivit lui Kerry Emanuel (2002), cantitatea de amestecare verticală care are loc înOceanul controlează magnitudinea transportului de căldură oceanică. Prin urmare, dacă amestecul ar crește, oceanul ar transporta mai multă căldură către latitudinile nordice. Ca rezultat, Emanuel sugerează că ciclonii tropicali mai frecvenți ar fi putut mări amestecarea la un nivel suficient de ridicat pentru a fi cauzat climatul egal.
ciclonii tropicali provoacă amestecarea verticală în ocean. (Pentru imagine, mulțumim Serviciului Parcului Național)
oamenii de știință au observat că uraganele provoacă turbulențe în ocean și, ca urmare, instigă amestecarea diferitelor straturi de apă (Emanuel, 2002). Prin urmare, dacă un mecanism ar determina formarea mai multor uragane, oceanul ar fi amestecat mai frecvent.În timpul maximului termic Paleocen-Eocen, concentrațiile de gaze cu efect de seră au fost mai mari decât nivelurile moderne (Sluijs, 2006). Aceste gaze ar fi putut forța temperaturile să crească, să apară mai multă evaporare și cantitatea de vapori de apă din aer să crească. Atât temperatura mai ridicată, cât și creșterea umidității în atmosferă ar promova formarea mai multor cicloni tropicali. Această dezvoltare ar determina Oceanul să se amestece mai mult și ar crește transportul căldurii oceanice în circulația termohalină (THC), circulația pe scară largă condusă de gradienții de densitate oceanică.
de ce ar aduce THC apă caldă la poli? Diferențele de densitateconduceți circulația. Cu cât apa este mai rece și mai sărată, cu atât este mai densă. Deoarece un fluid dens se va stabili la echilibru sub un alt fluid care este mai puțin dens, apa rece și sărată va dori să se scufunde în fundul oceanului, în timp ce apa caldă și proaspătă va dori să se ridice la suprafață. Gândiți-vă la ulei și apă. Dacă sunt amestecate într-un recipient, uleiul va pluti în cele din urmă spre vârf, în timp ce apa se va scufunda până la fund, deoarece este mai densă decât uleiul. Acest proces explică elementele de bază ale THC. Apa rece și sărată se scufundă în fundoceanul din nordul Oceanului Atlantic. Deoarece această apă eliberează un spațiu la suprafață, apa din sud trebuie să se deplaseze de-a lungul suprafeței oceanului pentru a lua locul.În mod similar, această apă din sud trebuie înlocuită, astfel încât apa din adâncurile oceanului ajunge la suprafață în tropice și se încălzește pe măsură ce ajunge la suprafață. Deoarece este apoi caldă, această apă poate pluti deasupra straturilor mai reci de sub ea până când ajunge la Atlanticul de Nord, devine din nou rece și se scufundă pentru a reporni ciclul.
circulația Termohalină este determinată de diferențele de densitate. (Pentru imagine, multumim National Environmental Satellite, Data, and Information Service)
amestecarea verticala in tropice de catre ciclonii tropicali poate afecta THC-ul si creste transportul de caldura Oceanica, deoarece redistribuie apa in moduri care au ca rezultat apa rece, sarata, fiind pe partea de sus a apei calde si dulci. În această situație, apa vrea să se rearanjezea însăși pentru a dispersa căldura din apa caldă la adâncime și pentru a permite acestei ape mai puțin dense să revină la a fi pe partea de sus a apei mai dense și reci. În plus, din cauza amestecării, ciclonii tropicali sunt adesea urmați de treziri reci pe suprafața mării, ceea ce înseamnă că pete de apă rece din oceanul adânc se ridică la suprafață. Pentru a reveni la condiții normale, un aflux net de căldură trebuie să aibă loc pe suprafața mării, iar acest aflux trebuie să fie echilibrat de exportul lateral al oceanului pe termen lung (Emanuel, 2002). Următoarea ecuație explică această corelație între amestecarea verticală și fluxul de căldură lateral:
F ~ P2/3B2/3
unde F este fluxul de căldură lateral al Oceanului, P este puterea consumată în amestecarea verticală,iar B este gradientul total de flotabilitate la suprafața mării. Când se produce amestecarea, gradientul de flotabilitate crește. Prin urmare, fluxul de căldură lateral crește, de asemenea. Acest fapt înseamnă că amestecarea promovează fluxul de căldură de la tropice la poli de-a lungul suprafeței mării pentru a redistribui în mod corespunzător apa în funcție de densitatea acesteia. Prin urmare, dacă frecvența ciclonilor tropicali ar crește, amestecarea ar crește și mult mai multă căldură ar ajunge la latitudini mari. Acest scenariu ar putea duce la formarea unui climat echitabil.
Uraganul Bonnie a lăsat o trezire cu apă rece în 1998. (Pentru imagine, multumim denasa)
această teorie pare a fi o explicație plauzibilă pentru climatele egale. Aceasta explică modul în care latitudinile înalte au devenit mai calde, în timp ce latitudinile joase nu s-au schimbat drastic. Se afirmă că ciclonii tropicali au provocat o amestecare mai verticală, ceea ce a crescut fluxul de căldură lateral către poli. Acest flux de căldură mai mare a încălzit polii, fără a afecta temperatura din tropice. Atâta timp cât presupunerea inițială că mai mulți cicloni tropicali ar crește amestecarea verticală, teoria lui Emanuel pare să ofere o explicație rezonabilă pentru climatul egal al Eocenului.
cu toate acestea, investigațiile suplimentare asupra acestei teorii arată că teoria lui Emmanuel nu descrie cu exactitate modul în care ciclonii tropicali afectează clima. În timp ce ciclonii cresc OHT, căldura nu ajunge la poli și, prin urmare, pare puțin probabil ca ciclonii tropicali să provoace încălzirea substanțială a polilor (Sriver și Huber, 2007). În plus, lucrările lui Jansen și Ferrari arată că ciclonii tropicali determină de fapt o anumită căldură să curgă spre ecuator și să reducă cantitatea care curge spre poli (2009). Pentru a afla mai multe despre aceste alte studii, faceți clic aici.
