Merimallit yksimielisiä Atlantin termohaliinikierron vaihteluista viime vuosikymmeninä
Meren termohaliinikierto Atlantilla on oleellinen osa valtamerten kiertoa ja sen vaihtelut vaikuttavat merkittävästi maailman ilmastoon pitkillä, vuosikymmenten ajanjaksoilla. Termohaliinikierron ennustuskyvyn arvioinnin kannalta on tärkeää tutkia, miten erilaiset merimallit osaavat toistaa jo havaittuja vuosikymmenten välisiä vaihteluja.
Tutkimuksessa vertailtiin Atlantin termohaliinikierron (AMOC) ja siihen liittyvien suureitten, kuten sekoittuneen kerroksen paksuuden, vaihtelua Pohjois-Atlantilla kahdessakymmenessä globaalissa merimallissa vuosina 1958 - 2007. Mallisimulaatiot käyttävät toisen vaiheen Koordinoidun Meri-jää Referenssi Kokeen (CORE-II) ilmakehäpakotetta. Tämä on ensimmäinen kerta kun koordinoituja merimallikokeita on tehty tässä laajuudessa. Tämän takia tutkimuksesa käytetty aineisto on ainutlaatuinen.
Termohaliinikierrossa erotettavissa kolme eri vaihetta
Merimallitulosten perusteella termohaliinikierron vaihtelussa on selkeästi kolme eri vaihetta. Ensimmäinen vaihe kestää 1970-luvun loppupuolelle, johon asti AMOC pysyy suhteellisen tasaisena. Toisen vaiheen aikana, joka kestää 1990-luvun lopulle, AMOC vuorostaan voimistuu, minkä jälkeen, kolmannen vaiheen aikana, termohaliinikierto heikkenee mallikokeitten loppua kohti. "Tämä vuosikymmenten välinen vaihtelu on yhteensopiva aiemman tietämyksen kanssa", toteaa Ilmatieteen laitoksen tutkimusprofessori Petteri Uotila.
Voimakkaampi AMOC 1970-luvun lopulta 1990-luvun lopulle johtui lisääntyneestä syvän veden muodostumisesta pohjoisella Atlantilla, mikä taas oli ilmakehän laajan mittakaavan vaihtelujen aiheuttamaa. Näitä ilmakehän laajan mittakaavan vaihteluja kuvaavat Pohjois-Atlantin Oskillaation (NAO) muutokset.
Merimallit toistavat Pohjois-Atlantin pitkäaikaisia vaihteluja melko yhtenevästi myös kun tarkastellaan mallien merten pintakerroksen hydrografiaa ja paksuutta, jotka vaikuttavat termohaliinikierron voimakkuuteen. "Tämä kertoo siitä, että malleissa meren pinnanläheiset ominaisuudet ovat pääosin yhteisen ilmakehän tulosta. Huolimatta yhteisistä yleisistä piirteissä, merimallien hydrografiassa ja virtauksissa on monia keskinäisiä alueellisia eroja. Esimerkiksi termohaliinikierron maksimivoimakkuuden paikka vaihtelee merkittävästi, jopa pohjoisen ja eteläisen pallonpuoliskon välillä."
Kansainvälistä tutkimusryhmää rahoittivat Yhdistyneet kansakunnat, Yhdysvallat, Australia, Saksa, Italia, Ranska ja Norja.
Lisätietoa:
Tutkimusprofessori Petteri Uotila, petteri.uotila@fmi.fi, puh. 050 361 0587
Danabasoglu, G., S. G. Yeager, D. Bailey, E. Behrens, M. Bentsen, D. Bi, A. Biastoch, C. B\"oning, A. Bozec, C. Cassou, E. Chassignet, S. Danilov, N. Diansky, H. Drange, R. Farneti, E. Fernandez, P. G. Fogli, G. Forget, A. Gusev, P. Heimbach, A. Howard, S. M. Griffies, M. Kelley, W. G. Large, A. Leboissetier, J. Lu, E. Maisonnave, S. J. Marsland, S. Masina, A. Navarra, A. J. George Nurser, D. S. y Melia, B. L. Samuels, M. Scheinert, D. Sidorenko, L. Terray, A.-M. Treguier, H. Tsujino, P. Uotila, S. Valcke, A. Voldoire, and Q. Wang, North Atlantic Simulations in Coordinated Ocean-ice Reference Experiments phase II (CORE-II). Part II: Variability, Ocean Modelling, 97, 65-90,