Opwarming van de Zuidelijke Oceaan kan leiden tot nattere Pacifische kusten voor de komende eeuwen

Verandering in neerslagpatronen door opwarming van de Zuidelijke Oceaan

Mensen langs de dichtbevolkte kusten van de Stille Oceaan worden blootgesteld aan sterk fluctuerende neerslagpatronen. In Oost-Azië vallen er in de zomer hevige regenbuien, en overstromingen vormen al een van de klimaatrisico’s in deze regio. Aan de andere kant wordt het westen van de VS vaak getroffen door extreme droogte in de zomer, waardoor de vraag naar de hoeveelheid neerslag in de winter cruciaal is voor het nemen van passende preventieve maatregelen.

Klimatologische modellen voorspellen dat Oost-Azië in de toekomst nog nattere zomers zal beleven, en dat het westen van de VS nattere winters zal ervaren. Echter, er zijn aanzienlijke onzekerheden in deze twee regio’s. Een internationaal team van onderzoekers heeft nu aangetoond waarom dit het geval is en hoe de verre Zuidelijke Oceaan de neerslag op de kusten van de Stille Oceaan beïnvloedt. De studie is ontworpen door Hanjun Kim van de Cornell University (VS) en Sarah Kang van het Max Planck Instituut voor Meteorologie (Duitsland), en uitgevoerd samen met wetenschappers uit de VS, het Verenigd Koninkrijk en Zuid-Korea.

Met behulp van een klimaatmodel onderzochten ze de verbazingwekkende televerbinding die begint in de Zuidelijke Oceaan, zich uitstrekt over de tropische Stille Oceaan en uiteindelijk de weerpatronen op de kusten van de Stille Oceaan bepaalt. De analyse biedt ook een verklaring voor waarom verschillende klimaatmodellen tot nu toe verschillende voorspellingen hebben gedaan. De studie is gepubliceerd in Nature Geoscience.

Van de oceaan via de atmosfeer naar de bestudeerde regio’s

De Zuidelijke Oceaan heeft tot nu toe extra warmte van het antropogene broeikaseffect geabsorbeerd en opgeslagen in de diepten. Maar deze opslagcapaciteit neemt af, en geleidelijk zal de Zuidelijke Oceaan als geheel opwarmen. Hier begint een kettingreactie, bekend onder experts als televerbinding: de opwarming boven de Zuidelijke Oceaan verspreidt zich naar de evenaar via de zuidoostelijke winden, versterkt door verschillende interacties tussen de atmosfeer en de oceaan.

Specifiek zorgt de opwarming van de Zuidelijke Oceaan ervoor dat de lage wolkenlagen verdampen, die anders straling zouden weerkaatsen, en versterkt zo de opwarming richting de evenaar. Dit leidt tot een opwarming van de equatoriale oceaan met een uitgesproken verwarming boven de oostelijke Stille Oceaan, vergelijkbaar met het “El Niño” weersverschijnsel, dat gekenmerkt wordt door een warme oostelijke Stille Oceaan en een relatief koelere westelijke Stille Oceaan.

Nu gaat de televerbinding verder in de atmosfeer, zoals in de “El Niño” situatie. Enerzijds zorgt de opwarming van de equatoriale oceaan ervoor dat de Aziatische jet in de zomer naar het zuiden verschuift. Dit vergroot de interactie met de Tibetaanse bergen, die atmosferische stromen genereren die meer vocht naar de Oost-Aziatische regenband brengen. De moessonregens in de zomer intensiveren daardoor.

Anderzijds versterkt de opwarming van de tropische Stille Oceaan de neerslag in het westen van de VS door de atmosfeer circulatie te veranderen, zoals in de El Niño-situatie. De sterkere zuidwestelijke winden verhogen de voedselleveringen, en de oostelijke uitbreiding van de Stille Oceaan jet drijft vochtige stormen naar de westkust van Amerika, wat de neerslag in de winter versterkt.

Wolken als bemiddelaars

De laaghangende wolken boven de subtropische Stille Oceaan spelen een cruciale rol in hoe de televerbinding van de Zuidelijke Oceaan zich kwantitatief manifesteert. De sterkte van de verdamping van de lage wolken als reactie op dezelfde hoeveelheid opwarming verschilt tussen de klimaatmodellen, wat deels verklaart waarom verschillende modellen verschillende resultaten opleveren met betrekking tot neerslag op de kusten van de Stille Oceaan. Bijbehorende verbeteringen en gerichte meetcampagnes voor de lage wolken op het zuidelijk halfrond zouden daarom de onzekerheid van de voorspellingen kunnen verminderen.

De onderzoekers benadrukken dat de televerbinding zich manifesteert op een tijdschaal van eeuwen, omdat de Zuidelijke Oceaan zeer langzaam opwarmt. Oost-Azië en het westen van de VS zullen daarom nog lange tijd met deze consequentie van de opwarming van de aarde te maken hebben, zelfs als de klimaatbeschermingsinspanningen succesvol zijn, wat moet worden meegenomen in langetermijnadaptatiestrategieën.