प्रोफेसर टिफनी शॉ, प्रोफेसर, जिओसायन्स विभाग, शिकागो विद्यापीठ
दक्षिणेकडील गोलार्ध एक अतिशय अशांत ठिकाण आहे. विविध अक्षांशांवरील वारा “गर्जना करणारे चाळीस अंश”, “फ्यूरियस पन्नास अंश” आणि “साठा अंश किंचाळणारे” असे वर्णन केले गेले आहेत. लाटा तब्बल 78 फूट (24 मीटर) पर्यंत पोहोचतात.
आपल्या सर्वांना माहित आहे की उत्तर गोलार्धातील काहीही दक्षिणेकडील गोलार्धातील तीव्र वादळ, वारा आणि लाटांशी जुळत नाही. का?
नॅशनल Academy कॅडमी ऑफ सायन्सेसच्या कार्यवाहीत प्रकाशित झालेल्या एका नवीन अभ्यासानुसार, माझे सहकारी आणि मी उघडकीस आणतो की उत्तरपेक्षा दक्षिणेकडील गोलार्धात वादळ अधिक सामान्य का आहे.
निरीक्षणे, सिद्धांत आणि हवामान मॉडेल्सच्या पुराव्यांच्या अनेक ओळी एकत्र करून, आमचे परिणाम उत्तर गोलार्धातील जागतिक समुद्री “कन्व्हेयर बेल्ट्स” आणि मोठ्या पर्वतांच्या मूलभूत भूमिकेकडे लक्ष वेधतात.
आम्ही हे देखील दर्शवितो की कालांतराने, दक्षिणेकडील गोलार्धातील वादळ अधिक तीव्र झाले, तर उत्तर गोलार्धातील लोकांनी तसे केले नाही. हे ग्लोबल वार्मिंगच्या हवामान मॉडेल मॉडेलिंगशी सुसंगत आहे.
हे बदल महत्त्वाचे आहेत कारण आम्हाला माहित आहे की जोरदार वादळांमुळे अत्यंत वारा, तापमान आणि पाऊस यासारख्या अधिक गंभीर परिणाम होऊ शकतात.
बर्‍याच काळापासून पृथ्वीवरील हवामानाची बहुतेक निरीक्षणे भूमीतून केली गेली. यामुळे वैज्ञानिकांना उत्तर गोलार्धातील वादळाचे स्पष्ट चित्र दिले. तथापि, दक्षिणेकडील गोलार्धात, ज्यात सुमारे 20 टक्के जमीन व्यापते, १ 1970 s० च्या दशकाच्या उत्तरार्धात उपग्रह निरीक्षणे उपलब्ध होईपर्यंत आम्हाला वादळांचे स्पष्ट चित्र मिळाले नाही.
उपग्रह युगाच्या सुरूवातीपासूनच अनेक दशकांच्या निरीक्षणापासून आम्हाला माहित आहे की दक्षिणेकडील गोलार्धातील वादळ उत्तर गोलार्धातील लोकांपेक्षा सुमारे 24 टक्के मजबूत आहेत.
हे खाली दिलेल्या नकाशामध्ये दर्शविले गेले आहे, जे दक्षिणेकडील गोलार्ध (शीर्ष), उत्तर गोलार्ध (मध्यभागी) आणि 1980 ते 2018 पर्यंत (तळाशी) दरम्यानचा फरक दर्शविलेले सरासरी वार्षिक वादळ तीव्रता दर्शवते. (लक्षात घ्या की दक्षिण ध्रुव पहिल्या आणि शेवटच्या नकाशांमधील तुलनेत शीर्षस्थानी आहे).
नकाशामध्ये दक्षिणेकडील गोलार्धातील दक्षिणेकडील महासागरातील वादळांची तीव्रता आणि उत्तर गोलार्धातील पॅसिफिक आणि अटलांटिक महासागरामध्ये (केशरीमध्ये छायांकित) एकाग्रता दर्शविली जाते. फरक नकाशा दर्शवितो की बहुतेक अक्षांशांवर उत्तर गोलार्ध (केशरी शेडिंग) च्या तुलनेत दक्षिणेकडील गोलार्धात वादळ अधिक मजबूत आहे.
जरी बरेच भिन्न सिद्धांत आहेत, परंतु दोन गोलार्धांमधील वादळातील फरकासाठी कोणीही निश्चित स्पष्टीकरण देत नाही.
कारणे शोधणे हे एक कठीण काम असल्याचे दिसते. वातावरणासारख्या हजारो किलोमीटर अंतरावर अशी एक जटिल प्रणाली कशी समजावी? आम्ही पृथ्वीला भांड्यात ठेवू शकत नाही आणि त्याचा अभ्यास करू शकत नाही. तथापि, हवामानाच्या भौतिकशास्त्राचा अभ्यास करणारे वैज्ञानिक हे तंतोतंत आहे. आम्ही भौतिकशास्त्राचे नियम लागू करतो आणि पृथ्वीचे वातावरण आणि हवामान समजून घेण्यासाठी त्यांचा वापर करतो.
या दृष्टिकोनाचे सर्वात प्रसिद्ध उदाहरण म्हणजे डॉ. शुरो मनाबे यांचे अग्रगण्य कार्य, ज्यांना भौतिकशास्त्रात 2021 चे नोबेल पुरस्कार मिळाला, “ग्लोबल वार्मिंगच्या त्यांच्या विश्वासार्ह अंदाजासाठी.” त्याचे भविष्यवाणी पृथ्वीच्या हवामानाच्या भौतिक मॉडेल्सवर आधारित आहे, जे सर्वात सोप्या एक-आयामी तापमान मॉडेलपासून ते पूर्ण-वाढीव त्रिमितीय मॉडेलपर्यंत आहे. हे वातावरणात वातावरणात कार्बन डाय ऑक्साईडच्या वाढत्या पातळीवर हवामानाच्या प्रतिसादाचा अभ्यास करते आणि वेगवेगळ्या शारीरिक जटिलतेच्या मॉडेल्सद्वारे आणि अंतर्निहित शारीरिक घटनेपासून उदयोन्मुख सिग्नलचे मॉनिटर्स.
दक्षिणेकडील गोलार्धातील अधिक वादळ समजण्यासाठी, आम्ही भौतिकशास्त्र-आधारित हवामान मॉडेलमधील डेटासह अनेक पुराव्यांच्या ओळी गोळा केल्या आहेत. पहिल्या चरणात, आम्ही पृथ्वीवर उर्जा कशी वितरित केली जाते या दृष्टीने निरीक्षणाचा अभ्यास करतो.
पृथ्वी एक गोलाकार असल्याने, त्याच्या पृष्ठभागास सूर्यापासून असमानपणे सौर विकिरण प्राप्त होते. विषुववृत्तात बहुतेक उर्जा प्राप्त आणि शोषली जाते, जिथे सूर्याच्या किरणांनी पृष्ठभागावर अधिक थेट धडक दिली. याउलट, उंच कोनात प्रकाश असलेल्या खांबांना कमी उर्जा मिळते.
दशकांच्या संशोधनात असे दिसून आले आहे की वादळाची शक्ती उर्जेच्या या फरकातून येते. मूलत:, ते या फरकामध्ये संग्रहित “स्थिर” उर्जा गतीच्या “गतिज” उर्जेमध्ये रूपांतरित करतात. हे संक्रमण “बॅरोक्लिनिक अस्थिरता” म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या प्रक्रियेद्वारे होते.
हे मत सूचित करते की घटनेचा सूर्यप्रकाश दक्षिणेकडील गोलार्धातील मोठ्या संख्येने वादळांचे स्पष्टीकरण देऊ शकत नाही, कारण दोन्ही गोलार्धांना समान प्रमाणात सूर्यप्रकाश मिळतो. त्याऐवजी, आमचे निरीक्षणात्मक विश्लेषण असे सूचित करते की दक्षिण आणि उत्तर यांच्यातील वादळाच्या तीव्रतेतील फरक दोन भिन्न घटकांमुळे असू शकतो.
प्रथम, समुद्राच्या उर्जेची वाहतूक, बहुतेकदा “कन्व्हेयर बेल्ट” म्हणून ओळखली जाते. उत्तर ध्रुवाजवळ पाणी बुडते, समुद्राच्या मजल्यावरील वाहते, अंटार्क्टिकाच्या भोवती उगवते आणि विषुववृत्ताच्या उत्तरेस परत वाहते आणि त्यासह उर्जा घेऊन जाते. शेवटचा परिणाम म्हणजे अंटार्क्टिकापासून उत्तर ध्रुवामध्ये उर्जेचे हस्तांतरण. हे उत्तर गोलार्धापेक्षा दक्षिणेकडील गोलार्धातील विषुववृत्त आणि खांबामध्ये अधिक उर्जा भिन्नता निर्माण करते, परिणामी दक्षिणेकडील गोलार्धात अधिक गंभीर वादळ होते.
दुसरा घटक म्हणजे उत्तर गोलार्धातील मोठे पर्वत, जे मनाबेच्या आधीच्या कार्यानुसार, वादळ ओलांडून. मोठ्या पर्वतरांगांवरील हवाई प्रवाह निश्चित उंच आणि कमी तयार करतात ज्यामुळे वादळांसाठी उपलब्ध उर्जेचे प्रमाण कमी होते.
तथापि, केवळ निरीक्षण केलेल्या डेटाचे विश्लेषण या कारणांची पुष्टी करू शकत नाही, कारण बरेच घटक एकाच वेळी कार्य करतात आणि संवाद साधतात. तसेच, आम्ही त्यांचे महत्त्व तपासण्यासाठी वैयक्तिक कारणे वगळू शकत नाही.
हे करण्यासाठी, जेव्हा भिन्न घटक काढून टाकले जातात तेव्हा वादळ कसे बदलतात याचा अभ्यास करण्यासाठी आम्हाला हवामान मॉडेल वापरण्याची आवश्यकता आहे.
जेव्हा आम्ही सिम्युलेशनमध्ये पृथ्वीच्या पर्वतांना गुळगुळीत केले, तेव्हा गोलार्धांमधील वादळाच्या तीव्रतेत फरक अर्धा होता. जेव्हा आम्ही महासागराचा कन्व्हेयर बेल्ट काढून टाकला, तेव्हा वादळातील आणखी अर्धा भाग निघून गेला. अशाप्रकारे, प्रथमच आम्ही दक्षिणेकडील गोलार्धातील वादळांचे ठोस स्पष्टीकरण उघडकीस आणतो.
वादळ अत्यंत वारा, तापमान आणि पर्जन्यवृष्टी यासारख्या गंभीर सामाजिक प्रभावांशी संबंधित असल्याने, आपण महत्त्वाचा प्रश्न उत्तर देणे आवश्यक आहे की भविष्यातील वादळ अधिक मजबूत किंवा कमकुवत होईल की नाही.
ईमेलद्वारे कार्बन ब्रीफमधून सर्व मुख्य लेख आणि कागदपत्रांचे क्युरेट केलेले सारांश प्राप्त करा. आमच्या वृत्तपत्राबद्दल अधिक जाणून घ्या.
ईमेलद्वारे कार्बन ब्रीफमधून सर्व मुख्य लेख आणि कागदपत्रांचे क्युरेट केलेले सारांश प्राप्त करा. आमच्या वृत्तपत्राबद्दल अधिक जाणून घ्या.
हवामान बदलांच्या परिणामाचा सामना करण्यासाठी सोसायट्यांना तयार करण्याचे एक महत्त्वाचे साधन म्हणजे हवामान मॉडेल्सवर आधारित अंदाजांची तरतूद. एका नवीन अभ्यासानुसार असे सूचित केले गेले आहे की सरासरी दक्षिणेकडील गोलार्ध वादळ शतकाच्या शेवटी अधिक तीव्र होईल.
उलटपक्षी, उत्तर गोलार्धातील वादळांच्या सरासरी वार्षिक तीव्रतेत बदल मध्यम असल्याचा अंदाज आहे. हे अंशतः उष्णकटिबंधीय भागात तापमानवाढ दरम्यान प्रतिस्पर्धी हंगामी प्रभावांमुळे आहे, ज्यामुळे वादळ अधिक मजबूत होते आणि आर्क्टिकमध्ये वेगवान तापमानवाढ होते, ज्यामुळे ते कमकुवत होते.
तथापि, येथे आणि आता हवामान बदलत आहे. जेव्हा आपण गेल्या काही दशकांतील बदलांकडे पाहतो, तेव्हा आम्हाला आढळले की दक्षिणेकडील गोलार्धातील वर्षभरात सरासरी वादळ अधिक तीव्र झाले आहे, तर उत्तर गोलार्धातील बदल याच कालावधीत हवामान मॉडेलच्या अंदाजानुसार नगण्य आहेत.
मॉडेल्स सिग्नलला कमी लेखत असले तरी, ते समान शारीरिक कारणांमुळे होणारे बदल दर्शवितात. म्हणजेच, समुद्रातील बदलांमध्ये वादळ वाढते कारण गरम पाण्याचे प्रमाण विषुववृत्ताच्या दिशेने सरकते आणि थंड पाण्याची जागा अंटार्क्टिकाच्या सभोवतालच्या पृष्ठभागावर आणली जाते, परिणामी विषुववृत्त आणि खांबामध्ये अधिक तीव्र फरक पडतो.
उत्तर गोलार्धात समुद्रातील बदल समुद्री बर्फ आणि बर्फ कमी झाल्याने ऑफसेट केले जातात, ज्यामुळे आर्क्टिक अधिक सूर्यप्रकाश शोषून घेते आणि विषुववृत्त आणि खांबामधील फरक कमकुवत करते.
योग्य उत्तर मिळविण्याच्या पदे जास्त आहेत. मॉडेल साजरा केलेल्या सिग्नलला कमी लेखत का आहेत हे निर्धारित करणे भविष्यातील कार्यासाठी महत्वाचे असेल, परंतु योग्य शारीरिक कारणास्तव योग्य उत्तर मिळविणे तितकेच महत्वाचे असेल.
जिओ, टी. एट अल. .
ईमेलद्वारे कार्बन ब्रीफमधून सर्व मुख्य लेख आणि कागदपत्रांचे क्युरेट केलेले सारांश प्राप्त करा. आमच्या वृत्तपत्राबद्दल अधिक जाणून घ्या.
ईमेलद्वारे कार्बन ब्रीफमधून सर्व मुख्य लेख आणि कागदपत्रांचे क्युरेट केलेले सारांश प्राप्त करा. आमच्या वृत्तपत्राबद्दल अधिक जाणून घ्या.
सीसी परवान्याअंतर्गत प्रकाशित. कार्बन ब्रीफच्या दुव्यासह आणि लेखाच्या दुव्यासह आपण अव्यावसायिक वापरासाठी संपूर्णपणे न वापरलेल्या सामग्रीचे पुनरुत्पादन करू शकता. कृपया व्यावसायिक वापरासाठी आमच्याशी संपर्क साधा.