כאשר הוריקן פוגע ביבשה, ההרס יכול להיות גלוי במשך שנים או אפילו עשרות שנים. פחות ברור, אבל גם חזק, ההשפעה שיש להוריקנים על האוקיינוסים.
ב מחקר חדש, אנו מראים באמצעות מדידות בזמן אמת שסופות הוריקן לא רק שואבות מים על פני השטח. הם יכולים גם לדחוף חום עמוק לתוך האוקיינוס בדרכים שיכולות לנעול אותו במשך שנים ובסופו של דבר להשפיע על אזורים רחוקים מהסערה.
חום הוא המרכיב המרכזי בסיפור הזה. זה כבר מזמן ידוע שהוריקנים להשיג את האנרגיה שלהם מטמפרטורות פני הים החמות. החום הזה עוזר אוויר לח ליד עליית פני האוקיינוס כמו בלון אוויר חם ויוצרים עננים גבוהים יותר מהר האוורסט. זו הסיבה שהוריקנים נוצרים בדרך כלל באזורים טרופיים.
מה שגילינו הוא שבסופו של דבר הוריקנים עוזרים לחמם גם את האוקיינוס, על ידי שיפור יכולתו לספוג ולאגור חום. ולכך יכולות להיות השלכות מרחיקות לכת.
איך סופות הוריקן שואבות אנרגיה מחום האוקיינוס. קלווין מא דרך ויקימדיה, CC BY
כאשר הוריקנים מערבבים חום לתוך האוקיינוס, החום הזה לא רק צץ מחדש באותו מקום. הראינו כיצד גלים תת-מימיים שנוצרו על ידי הסופה יכולים לדחוף את החום בערך פי ארבעה עמוק יותר מאשר לערבב לבד, לשלוח אותו לעומק שבו החום כלוא הרחק מפני השטח. משם, זרמי ים עמוקים יכולים להעביר אותו אלפי קילומטרים. סופת הוריקן שעוברת על פני מערב האוקיינוס השקט ופוגעת בפיליפינים עלולה בסופו של דבר לספק מים חמים שמחממים את חופי אקוודור שנים מאוחר יותר.
בים, מחפש סופות טייפון
במשך חודשיים בסתיו 2018, גרנו על סיפונה של ספינת המחקר Thomas G. Thompson כדי לתעד כיצד הים הפיליפיני הגיב לדפוסי מזג האוויר המשתנים. כפי ש ים מדענים, אנו חוקרים ערבוב סוער באוקיינוס והוריקנים וסופות טרופיות אחרות שיוצרות את המערבולת הזו.
השמיים היו בהירים והרוחות היו שקטות במהלך המחצית הראשונה של הניסוי שלנו. אבל במחצית השנייה, שלושה סופות טייפון גדולות - כפי שידועים הוריקנים בחלק זה של העולם - עוררו את האוקיינוס.
השינוי הזה אפשר לנו להשוות ישירות את תנועות האוקיינוס עם ובלי השפעת הסערות. במיוחד, היינו מעוניינים ללמוד כיצד מערבולות מתחת לפני האוקיינוס עוזרת להעביר חום לתוך האוקיינוס העמוק.
אנו מודדים את מערבולות האוקיינוסים עם מכשיר הנקרא פרופיל מיקרו-מבנה, אשר נופל כמעט 1,000 רגל (300 מטר) ומשתמש בבדיקה הדומה למחט פונוגרף כדי למדוד תנועות סוערות של המים.
מה קורה כשהוריקן מגיע
דמיינו את האוקיינוס הטרופי לפני שהוריקן חולף מעליו. על פני השטח שכבה של מים חמים, חמים יותר מ-80 מעלות פרנהייט (27 מעלות צלזיוס), המחוממת על ידי השמש ומשתרעת בערך 160 רגל (50 מטר) מתחת לפני השטח. מתחתיו יש שכבות של מים קרים יותר.
אל האני הבדלי טמפרטורה בין השכבות שומר על הפרדה של המים ולמעשה אינו מסוגל להשפיע זה על זה. אפשר לחשוב על זה כמו החלוקה בין השמן לחומץ בבקבוק לא מעורער של רוטב לסלט.
כשהוריקן חולף מעל האוקיינוס הטרופי, הרוחות החזקות שלו עוזרות לעורר את הגבולות בין שכבות המים, ממש כמו מישהו שמנער את בקבוק הרוטב לסלט. בתהליך, מים עמוקים קרים מתערבבים מלמטה ומים עיליים חמים מתערבבים כלפי מטה. זה גורם לטמפרטורות פני השטח להתקרר, מה שמאפשר לאוקיינוס לספוג חום בצורה יעילה מהרגיל בימים שלאחר הוריקן.
במשך יותר משני עשורים, מדענים התווכחו האם המים החמים שמתערבבים כלפי מטה על ידי הוריקנים יכולים לחמם את זרמי האוקיינוסים ובכך לעצב את דפוסי האקלים העולמיים. לב ליבה של שאלה זו היה האם הוריקנים יכולים לשאוב חום מספיק עמוק כדי שיישאר באוקיינוס במשך שנים.
איורים אלה מראים מה קורה לחום האוקיינוס לפני, במהלך, אחרי וחודשים רבים לאחר שהוריקן עובר מעל האוקיינוס. סאלי וורנר, CC BY-ND
על ידי ניתוח מדידות של אוקיינוס תת-קרקעי שנלקחו לפני ואחרי שלושה סופות הוריקן, מצאנו שגלים תת-מימיים מעבירים חום בערך פי ארבעה עמוק יותר לתוך האוקיינוס מאשר ערבוב ישיר במהלך ההוריקן. גלים אלה, שנוצרים על ידי ההוריקן עצמו, מעבירים את החום עמוק מספיק כדי שלא ניתן לשחררו בקלות חזרה לאטמוספירה.
השלכות של חום בים העמוק
ברגע שהחום הזה נאסף על ידי זרמי אוקיינוס בקנה מידה גדול, הוא יכול להיות מועבר לחלקים מרוחקים של האוקיינוס.
ייתכן שהחום שהוזרקו על ידי הטייפונים שחקרנו בים הפיליפיני זרם לחופי אקוודור או קליפורניה, בעקבות דפוסים עכשוויים המובילים מים ממערב למזרח על פני האוקיינוס השקט המשווני.
בשלב זה, החום עשוי להתערבב בחזרה אל פני השטח על ידי שילוב של זרמי תלייה, גידול ו ערבוב סוער. ברגע שהחום שוב קרוב לפני השטח, הוא יכול לחמם את האקלים המקומי ולהשפיע על מערכות אקולוגיות.
למשל, שוניות האלמוגים רגישות במיוחד לתקופות ממושכות של מתח חום. אירועי אל ניניו הם האשם הטיפוסי מאחורי הלבנת אלמוגים באקוודור, אבל עודף החום מההוריקנים שצפינו בהם עלול לתרום לשוניות לחוצות ולאלמוגים מולבנים רחוק מהמקום שבו הופיעו הסערות.
שוניות האלמוגים הן בית גידול חיוני לדגים וחיי ים אחרים, אך הם מאוימים על ידי העלייה בטמפרטורות האוקיינוס. ג'יימס וואט דרך NOAA
ייתכן גם שעודפי החום מהוריקנים נשארים בתוך האוקיינוס במשך עשרות שנים או יותר מבלי לחזור אל פני השטח. למעשה תהיה לכך השפעה מקלה על שינויי האקלים.
ככל שהוריקנים מחלקים מחדש חום מפני השטח של האוקיינוס לעומקים גדולים יותר, הם יכולים לעזור להאט את התחממות האטמוספירה של כדור הארץ על ידי שמירה על החום נסגר באוקיינוס.
מדענים חשבו זמן רב על הוריקנים כאירועים קיצוניים הניזונים מחום האוקיינוס ומעוצבים על ידי האקלים של כדור הארץ. הממצאים שלנו, שפורסם בכתב העת Proceedings of the National Academy of Sciences, מוסיפים מימד חדש לבעיה זו על ידי כך שהם מראים שהאינטראקציות הולכות לשני הכיוונים - להוריקנים עצמם יש את היכולת לחמם את האוקיינוס ולעצב את האקלים של כדור הארץ.
על המחבר
נואל גוטיירז בריזואלה, דוקטורט. מועמד לאוקיאנוגרפיה פיזית, אוניברסיטת קליפורניה, סן דייגו ו סאלי וורנר, פרופסור חבר למדעי האקלים, אוניברסיטת ברנדייס
מאמר זה פורסם מחדש מתוך שיחה תחת רישיון Creative Commons. קרא את ה מאמר מקורי.
ספרים קשורים:
העתיד שאנו בוחרים: לשרוד את משבר האקלים
מאת כריסטיאנה פיגרס וטום ריבט-קרנק
המחברים, שמילאו תפקידי מפתח בהסכם פריז בנושא שינויי אקלים, מציעים תובנות ואסטרטגיות לטיפול במשבר האקלים, כולל פעולה אינדיבידואלית וקולקטיבית.
כדור הארץ הבלתי ראוי למגורים: החיים לאחר ההתחממות
מאת דייוויד וואלאס-וולס
ספר זה בוחן את ההשלכות הפוטנציאליות של שינויי אקלים בלתי מבוקרים, כולל הכחדה המונית, מחסור במזון ומים וחוסר יציבות פוליטית.
המשרד לעתיד: רומן
מאת קים סטנלי רובינסון
הרומן הזה מדמיין עולם קרוב לעתיד המתמודד עם השפעות שינויי האקלים ומציע חזון כיצד החברה עשויה להשתנות כדי להתמודד עם המשבר.
תחת שמיים לבנים: טבעו של העתיד
מאת אליזבת קולברט
המחבר בוחן את ההשפעה האנושית על עולם הטבע, כולל שינויי אקלים, ואת הפוטנציאל לפתרונות טכנולוגיים להתמודדות עם אתגרים סביבתיים.
הוספה: התוכנית המקיפה ביותר שהציעה אי פעם להפוך את ההתחממות הגלובלית
נערך על ידי פול הוקן
ספר זה מציג תוכנית מקיפה לטיפול בשינויי האקלים, כולל פתרונות ממגוון מגזרים כמו אנרגיה, חקלאות ותחבורה.
