Исследование показало, что количество осадков в Карибском бассейне вызвано изменением долгосрочных закономерностей в атлантической системе высокого давления

Новое исследование опубликовано в Достижения науки опрокидывает давнюю парадигму в науке о климате, согласно которой более сильная летняя инсоляция в Северном полушарии приводит к более сильным тропическим дождям. Вместо этого, точно датированная 129 000-летняя реконструкция осадков в кубинской пещере показывает, что Карибский бассейн часто делал обратное, высыхая в периоды усиленной летней инсоляции.

Открытие нового климатического фактора

Исследование выявило новую непризнанную основную движущую силу: Североатлантический субтропический максимум (NASH), мощную и вездесущую систему высокого давления, которая, как ни удивительно, стала доминирующей силой, формирующей гидроклимат региона в тысячелетнем и орбитальном масштабе времени.

Когда НАСГ усиливается и распространяется на запад, он подавляет конвекцию и уменьшает количество осадков в Атлантическом теплом бассейне, регионе, который включает Карибское море, Мексиканский залив и некоторые части Центральной Америки.

«Мы обнаружили, что история осадков в Карибском бассейне больше связана с притяжением этого массивного атмосферного антициклона и на самом деле не связана с прямым влиянием Солнца, как в других местах по всему миру», — сказал ведущий автор Ханьин Ли из Сианьского университета Цзяотун в Китае. «Когда НАСГ усиливается и выпячивается на запад, он, по сути, подавляет конвекцию на огромной территории, что приводит к более засушливым условиям».

Как проводилось исследование

«Мы построили историю климата, анализируя геохимические сигнатуры, заключенные в сталагмитах пещеры Санто-Томас на западе Кубы. Подобно чтению годичных колец, они измеряли стабильные изотопы кислорода в слоях роста, чтобы восстановить подробную временную шкалу характера осадков», — говорит соавтор Амос Винтер, профессор Университета штата Индиана.

«Сталагмиты действуют как естественный датчик дождя, сохраняя замечательные записи о дожде. изменчивость гидроклимата через многочисленные ледниковые периоды и теплые периоды», — объясняет соавтор Хай Чэн, профессор Сианьского университета Цзяотун.

Ключевые выводы и последствия

Команда обнаружила, что хорошо известные периоды высокой солнечной активности летом, когда традиционная парадигма предсказывала бы более влажные условия, вместо этого были связаны с более засушливыми периодами в теплом бассейне Атлантического океана. Данные в сочетании с моделированием климатических моделей показали, что эта противоречивая закономерность возникает из-за того, что высокая инсоляция усиливает и расширяет НАСГ, заставляя систему высокого давления перемещаться на запад, вызывая высыхание.

«Именно сочетание более сильного нагрева суши и более прохладных тропических вод усиливает движение субтропического максимума на запад», — говорят Амос Винтер и соавтор Софи Варкен из Гейдельбергского университета в Германии. «Когда эти условия совпадут, Карибский бассейн может подвергнуться длительному и сильному высыханию».

Исследование также выявило два самых сильных засухи за последние 129 000 лет, произошедшие около 126 000 и 105 000 лет назад. Эти «мегазасухи» произошли, когда совокупное воздействие максимальной летней инсоляции и прохладных температур поверхности моря в Атлантике было самым сильным.

«Интересно, что динамика, лежащая в основе этих древних «мегазасух», напоминает «засушливые периоды в середине лета», которые сегодня влияют на Карибский бассейн», — говорит Ашиш Синха, профессор наук о Земле в Калифорнийском государственном университете Домингес-Хиллз и соавтор исследования. «Однако в прошлом эта закономерность была гораздо сильнее и сохранялась на протяжении веков».

Региональные климатические связи

Исследование далее показывает климатический дипольсвязывающий судьбу Карибского бассейна с судьбой восточной части Северной Америки. Когда НАСГ стал сильным и расширился на запад, Карибский бассейн высох. Вместо этого влага направлялась в сторону восточной части Северной Америки, вызывая там более влажные условия – закономерность, хорошо видимую в геологических записях обоих регионов.

«Наши результаты показывают, что североатлантический субтропический максимум играет ведущую роль в изменении климата орбитального масштаба в этом критическом регионе», — заключают исследователи.

«Учитывая, что будущие климатические прогнозы указывают на усиление и сдвиг НАСГ на запад, это исследование предполагает перестройку климатических моделей с потенциалом более частого или продолжительного летнего засыхания в Карибском бассейне».