Bilgi işlem işbirliği, değişen musonların küresel dalgalanma etkisini ortaya koyuyor


Uluslararası ekibin üyeleri, dünyanın dört bir yanındaki muson mevsimlerinin başlangıç ​​zamanlarındaki değişiklikleri simüle ederken, sıcak renkler başlangıçtaki gecikmeleri temsil ediyordu. Kredi: Moetasim Ashfaq ve Adam Malin / Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı, ABD Enerji Bölümü

Enerji Bakanlığı’nın Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı ve bir düzine uluslararası araştırma kurumundan bilim adamları, büyük muson bölgeleri için olası gelecekleri gösteren bugüne kadarki en ayrıntılı projeksiyonları üretti.


Dünyadaki birçok bölge, düzenli yağışlar sağlayan rüzgarlar yönünde mevsimsel bir değişim gerektiren musonların yıllık gelişine bağlı olarak enerji üretimi, tarımsal uygulamalar ve diğer önemli ekonomik çabaları planlamaktadır. Bununla birlikte, kontrolsüz sera gazı emisyonları bu geleneksel olarak öngörülebilir olayları bozabilir.

İtalya Uluslararası Teorik Fizik Merkezi tarafından geliştirilen popüler bir bölgesel iklim modelinin en son versiyonu olan RegCM4’ü kullanan ekip, beş kıtadaki dokuz muson bölgesindeki değişiklikleri projelendirmek ve değerlendirmek için bir dizi simülasyon gerçekleştirdi. Araştırmacılar, simülasyonları her bölgenin 16 milden daha az aralık içeren dar bir ızgara ile tasarladılar ve bu da önemli bir ayrıntı düzeyi sağladı.

Eşgüdümlü Bölgesel Küçültme Deneyi veya CORDEX adı verilen küresel bir çabanın parçası olan ekip, İklim Dinamikleri.

“Bu ilk kez bir muson değişikliklerine küresel bir bakış sağlamak için bölgesel bir iklim modeli kullanıldı,” diyor baş yazarı ORNL iklim bilimi bilimcisi Moetasim Ashfaq. Diyerek şöyle devam etti: “Bu tür yüksek profilli, yüksek çözünürlüklü verileri derlemek ve analiz etmek çok zaman ve çaba gerektirdi ve bu ayrıntılı simülasyonlar önemli bir uluslararası işbirliği olmadan mümkün olmazdı.”

ORNL araştırmacıları, laboratuvarın Bilim için Hesaplama ve Veri Ortamı ve hesaplama kümesi Eos’un kaynaklarını kullanarak Güney Asya muson bölgesini simüle etti ve simülasyonların geri kalanı diğer çeşitli hesaplama merkezlerinde gerçekleştirildi. Ekip, sera gazı emisyonlarındaki artışlara bölgesel muson tepkilerindeki ortaklıkları ortaya çıkardı. Bu yanıtlar arasında muson başlangıcındaki gecikmeler, daha kısa muson mevsimleri ve daha yoğun mevsimsel dalgalanma yer almaktadır.

Simülasyonlar, Hükümetler Arası İklim Değişikliği Paneli veya Temsil Konsantrasyonu Yolu veya RCP8.5 ve RCP2.6 olarak bilinen IPCC tarafından sağlanan farklı senaryolarda meydana gelecek değişiklikleri öngördü ve karşılaştırdı.

RCP8.5, karbon emisyonlarının politika müdahaleleri olmadan “her zamanki gibi bir iş” senaryosunu izlediğini varsayarken, RCP2.6 agresif azaltma politikalarıyla emisyonlarda çok daha düşük artışlara dayanmaktadır. Her ne kadar muson paternleri her iki RCP için de değişecek olsa da, simülasyonlar değişim miktarının RCP2.6 altında minimum olabileceğini, ancak RCP8.5 altında önemli olabileceğini ortaya koydu.

Ashfaq, “Emisyonlar, RCP2.6’ya göre 2100 yılına kadar azaltılırsa, simülasyonlar muson davranışlarında uzun ve zararlı değişikliklerin önlenebileceğini gösteriyor.” “En iyi senaryoya bakarsanız, hala değişiklikler görüyoruz, ancak bunlar, toplulukların zaten alışkın olduğu bölgesel musonlardaki tipik yıldan yıla varyasyondan çok farklı.”

Değişim mevsimleri

Dokuz muson bölgesinin yedisi, küresel emisyonlarda sürekli bir artış ile muson başlangıcında kademeli bir gecikme gösterdi ve bu da bu yüzyılın sonuna kadar dünya nüfusunun yaklaşık üçte ikisini doğrudan etkileyebilecek geniş kapsamlı sonuçlar yaratabilir. Her mevsimde nispeten eşit miktarda yağış alan alanların aksine, yoğun nüfuslu muson bölgeleri, yaz muson mevsimi boyunca yağışlarının% 60 ila% 70’ini alır.

Ashfaq, “RCP8.5 simülasyonları yağışlı mevsimlerin başlangıcında, bu bölgelerde günlük yaşamın birçok yönünden dalgalanan güçlü gecikmeler olduğunu ortaya koyuyor.” Dedi. “Örneğin, genellikle Güney Asya ve Batı Afrika’da Haziran ayının ilk haftasında başlayan bir muson, 21’in sonuna kadar bu bölgelerin bazı kısımlarında 15 (gün) ila 20 gün veya hatta bir ay kadar ertelenebilir yüzyıl.”

Her ne kadar simülasyonlar yağmur mevsimi sonunda, aksi takdirde muson ölümü olarak da bilinen bir gecikme göstermesine rağmen, bu değişim muson başlangıcındaki gecikme kadar neredeyse dramatik değildi ve tüm muson sezonunun uzunluğunu kısalttı. Araştırmacılar ayrıca, etkilenen muson bölgelerinin o dönemde daha fazla yağış göreceğini ve daha yoğun yağışlara neden olacağını keşfetti. Aksine, yılın geri kalanında daha uzun kurak dönemler görülür.

Bu artan mevsimsellik, bu bölgelere zaten meydan okuyan sel, kuraklık, orman yangını ve diğer aşırı iklim olaylarının yaygınlığını artırabilir. Muson davranışındaki önemli değişiklikler, kolera, dang ve sıtma gibi vektör kaynaklı hastalıkların salgınlarına katkıda bulunabilir.

Muson bölgelerindeki tarımsal faaliyetler genellikle yağışlı mevsimin periyodik başlangıcı ve ölümü ile çakışacak şekilde zamanlandığından, bu faktörler yağmura bağımlı mahsul verimi üretimini değiştirebilir.

Ashfaq, “Dünyadaki arabica kahve arzının yarısından fazlası Brezilya’da üretiliyor ve çikolata yapmak için kullanılan kakaonun% 70’inden fazlası Batı Afrika’dan gelirken, pirinç ihracatının üçte birinden fazlası Hindistan ve Pakistan’dan geliyor.” . Diyerek şöyle devam etti: “Bölgesel tarım muson başlangıcındaki gecikmelere ve daha kısa yağışlı mevsimlere maruz kalırsa, bu tür ürünlerin üretimi azalacak ve küresel ekonomi üzerinde önemli bir etkisi olacaktır.”

Bu bölgelerde bulunan birçok ülke, enerjisinin% 75’ini bu yöntemle üreten Brezilya da dahil olmak üzere elektrik üretmek için hidroelektrik enerjisine güvenmektedir. Kısa muson mevsimleri, mevcut operasyonları elden geçirmeden yeterli güç sağlamak için doğru zamanda yeterli yağış sağlamayacaktır.

Hassas bir denge

Ekip, olası muson değişikliklerini ve bunların sonuçlarını tanımlamanın yanı sıra, bu değişimlerden sorumlu temel nedenleri de araştırdı.

Organize hava sistemleri ve sürekli nem kaynağı olmadığında, nispeten kuru muson sezonu, termal olarak tahrik edilen sadece aralıklı ve konvektif yağış alır. Bu bölgelerdeki araziler muson öncesi dönemde her yıl ısınır ve genellikle 120 Fahrenheit yüzey sıcaklığına ulaşır. Üst atmosferi ısıtan konvektif yağış ve alt atmosferi ısıtan sıcak yüzey koşulları birleşimi, kara mevsiminde ılık hava ve kuru mevsimi muson yağmurlarına yol açmaya zorlayan okyanuslarda farklılıklar yaratır.

Bununla birlikte, simülasyonlar küresel emisyonlardaki sürekli bir artışın muson öncesi ortamı konvektif yağış için daha az elverişli hale getireceğini, bu da üst atmosferin ısınmasını ve kurudan yağışlı mevsime geçişi geciktireceğini ortaya koydu. Araştırmacıların muson öncesi dönemde konvektif yağışları azaltacağı belirleyen önemli faktörlerden biri, daha derin ve daha az doymuş bir sınır tabakasının oluşmasıdır – alt atmosferin, toprak ve atmosfer arasında nem ve enerjinin değiş tokuş edildiği bir parçasıdır.

Ashfaq, “Hava parsellerini serbest konveksiyon seviyelerine kaldırmak için gereken yukarı doğru kuvvet, sınır tabakasının derinliğiyle artar.” Dedi. “Ve atmosfer ne kadar sıcak olursa, fırtınaların gelişmesi için gerekli olan konvektif kararsızlık için daha fazla nem gerekir. Muson öncesi dönemde gereksinimi karşılamak, rüzgarlar karadan uzaklaştıkça sınırlı nem kaynağı nedeniyle zorlayıcıdır.”

Ekip, CORDEX simülasyonlarını bir sonraki IPCC değerlendirmesinin bölgesel iklim değişikliği bölümüne katkıda bulunacak.


Yoğun küresel muson aşırı yağışları küresel ısınmaya işaret ediyor


Daha fazla bilgi:
Moetasim Ashfaq ve diğerleri, RegCM-CORDEX simülasyonlarında bölgesel musonlarda yirmi birinci yüzyılın sonlarında güçlü bir değişim, İklim Dinamikleri (2020 yılında). DOI: 10.1007 / s00382-020-05306-2

Tarafından sunulan
Oak Ridge Ulusal Laboratuvarı

Alıntı:
Bilgi işlem işbirliği, değişen musonların küresel dalgalanma etkisini ortaya koyuyor (2020, 29 Haziran)
29 Haziran 2020
https://phys.org/news/2020-06-collaboration-reveals-global-ripple-effect.html adresinden

Bu belge telif haklarına tabidir. Özel çalışma veya araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem dışında, hayır
kısmı yazılı izin alınmadan çoğaltılabilir. İçerik yalnızca bilgi amaçlıdır.