De invloed van ENSO op de voorspelbaarheid van zee-ijs in Antarctica: Onderzoek naar lineaire en niet-lineaire dynamiek
Regionaal model voor vaardigheid onder verschillende ENSO-fasen.
De El Niño-Zuidelijke Oscillatie (ENSO), het meest prominente teken van interjaarlijkse klimaatvariabiliteit, is uitgebreid bestudeerd vanwege de teleconnecties met de variabiliteit van het Antarctische zee-ijs. Desondanks blijft de invloed ervan op de voorspelbaarheid van het Antarctische zee-ijs slecht begrepen, wat de ontwikkeling van nauwkeurige voorspellingsmodellen voor zee-ijs belemmert.
Een recente studie onder leiding van prof. Li Xiaofeng van het Instituut voor Oceanologie van de Chinese Academie van Wetenschappen (IOCAS) werpt nieuw licht op deze kwestie door te onderzoeken hoe ENSO zowel de lineaire als niet-lineaire voorspelbaarheid van het Antarctische zee-ijs beïnvloedt over verschillende voorsprongetijden. De bevindingen zijn gepubliceerd in npj Climate and Atmospheric Science.
Antarctisch zee-ijs is een cruciaal onderdeel van het wereldwijde klimaatsysteem, dat de wateruitwisseling tussen oceanen regelt, de warmteoverdracht naar de polen faciliteert en de wereldwijde thermohaliene circulatie beïnvloedt. In het afgelopen decennium heeft de toegenomen variabiliteit in de omvang van het Antarctische zee-ijs de noodzaak voor verbeterd onderzoek naar voorspelbaarheid benadrukt.
Met behulp van een deep learning-model, het zee-ijs voorspellingsnetwerk (SIPNet), en de lineaire tegenhanger, onderzocht het onderzoeksteam de effecten van El Niño- en La Niña-gebeurtenissen op de voorspelbaarheid van het Antarctische zee-ijs. De studie onthulde dat ENSO invloed uitoefent op de voorspelbaarheid over verschillende tijdschalen.
Binnen een voorsprongetijd van drie weken wordt de voorspelbaarheid van zee-ijs voornamelijk gedreven door de persistentie van zee-ijsanomalieën, met minimale invloed van ENSO. Echter, naarmate de voorsprongetijd meer dan vier weken duurt, neemt de rol van zee-ijspersistentie af en wordt de invloed van ENSO steeds dominanter.
De studie vond ook dat El Niño-gebeurtenissen een sterker algeheel effect hebben op de voorspelbaarheid van zee-ijs in vergelijking met La Niña-gebeurtenissen. Specifiek verhoogt El Niño de lineaire voorspelbaarheid, waardoor de voorspelbaarheid in de Amundsen–Bellingshausenzee, Rosszee en de Indische Oceaan met respectievelijk 25,6%, 19,6% en 30,4% verbetert bij een voorsprongetijd van 8 weken. In tegenstelling hiermee verhoogt La Niña voornamelijk de niet-lineaire voorspelbaarheid, vooral in de Rosszee. Beide ENSO-fasen verminderen echter significant de voorspelbaarheid in de westelijke Stille Oceaan.
ENSO beïnvloedt het Antarctische klimaat via atmosferische teleconnecties, waardoor grotere en meer aanhoudende zee-ijsanomalieën ontstaan die extra voorspelbaarheidssignalen bieden. “SIPNet vangt en interpreteert deze signalen effectief, wat onze kennis van de voorspelbaarheid van het Antarctische zee-ijs bevordert en wetenschappelijke richtlijnen biedt voor het verfijnen van voorspellingsmodellen voor zee-ijs,” legt prof. Wang Yunhe, de eerste auteur van de studie, uit.
Deze bevindingen bieden cruciale inzichten in de mechanismen die de voorspelbaarheid van het Antarctische zee-ijs aansteken en vormen een basis voor het verbeteren van de mogelijkheden voor het voorspellen van het poolklimaat.
