xibfwb Tiffany Shaw, xibfwb, Department of Geosciences, University of Chicago
Sab qab teb hemisphere yog qhov chaw muaj kev ntxhov siab heev.Cua nyob rau hauv ntau lub latitudes tau piav raws li "roaring plaub caug degrees", "furious tsib caug degrees", thiab "screaming rau caum degrees".Nthwv dej mus txog qhov siab ntawm 78 ko taw (24 meters).
Raws li peb txhua tus paub, tsis muaj dab tsi nyob rau sab qaum teb hemisphere tuaj yeem phim cov cua daj cua dub, cua thiab nthwv dej nyob rau sab qab teb hemisphere.Vim li cas?
Nyob rau hauv ib txoj kev tshawb fawb tshiab luam tawm nyob rau hauv Proceedings of the National Academy of Sciences, kuv cov npoj yaig thiab kuv pom tias vim li cas cua daj cua dub muaj ntau dua nyob rau sab qab teb hemisphere dua li nyob rau sab qaum teb.
Muab ob peb kab pov thawj los ntawm kev soj ntsuam, kev xav, thiab cov qauv kev nyab xeeb, peb cov txiaj ntsig tau taw qhia rau lub luag haujlwm tseem ceeb ntawm lub ntiaj teb dej hiav txwv "siv lub cev" thiab cov roob loj nyob rau sab qaum teb hemisphere.
Peb kuj qhia tau hais tias, dhau sij hawm, cua daj cua dub nyob rau sab qab teb hemisphere tau hnyav dua, thaum cov nyob rau sab qaum teb hemisphere tsis ua.Qhov no yog raws li kev nyab xeeb qauv qauv ntawm lub ntiaj teb ua kom sov.
Cov kev hloov no tseem ceeb vim peb paub tias cov cua daj cua dub muaj zog tuaj yeem ua rau muaj kev cuam tshuam loj dua xws li cua daj cua dub, kub thiab dej nag.
Tau ntev, feem ntau kev soj ntsuam huab cua hauv ntiaj teb tau tsim los ntawm av.Qhov no ua rau cov kws tshawb fawb pom meej meej txog cov cua daj cua dub nyob rau sab qaum teb hemisphere.Txawm li cas los xij, nyob rau yav qab teb Hemisphere, uas suav txog 20 feem pua ​​​​ntawm thaj av, peb tsis tau pom meej meej ntawm cov cua daj cua dub kom txog thaum kev soj ntsuam satellite tau tshwm sim thaum xyoo 1970s.
Los ntawm kev soj ntsuam ntau xyoo txij li thaum pib ntawm lub sijhawm satellite, peb paub tias cua daj cua dub nyob rau sab qab teb hemisphere muaj txog 24 feem pua ​​​​muaj zog dua li nyob rau sab qaum teb hemisphere.
Qhov no yog qhia nyob rau hauv daim ntawv qhia hauv qab no, uas qhia tau hais tias qhov nruab nrab txhua xyoo cua daj cua dub siv rau sab qab teb Hemisphere (sab saum toj), Northern Hemisphere (center) thiab qhov sib txawv ntawm lawv (hauv qab) los ntawm 1980 txog 2018. (Nco ntsoov tias South Ncej yog nyob ntawm sab saum toj ntawm kev sib piv ntawm thawj thiab kawg daim duab qhia.)
Daim ntawv qhia qhia tau hais tias muaj kev kub ntxhov ntawm cov cua daj cua dub nyob rau sab qab teb hiav txwv nyob rau yav qab teb Hemisphere thiab lawv cov concentration hauv Pacific thiab Atlantic Oceans (shaded hauv txiv kab ntxwv) nyob rau sab qaum teb Hemisphere.Daim ntawv qhia txawv qhia tau hais tias cua daj cua dub muaj zog nyob rau yav qab teb Hemisphere dua li nyob rau sab qaum teb Hemisphere (txiv kab ntxwv ntxoov ntxoo) ntawm feem ntau latitudes.
Txawm hais tias muaj ntau qhov kev xav sib txawv, tsis muaj leej twg muab cov lus piav qhia meej rau qhov sib txawv ntawm cov cua daj cua dub ntawm ob lub hemispheres.
Nrhiav kom paub cov laj thawj zoo li yog ib txoj haujlwm nyuaj.Yuav ua li cas to taub xws li ib tug complex system hla txhiab kilometers raws li cov huab cua?Peb tsis tuaj yeem muab lub ntiaj teb tso rau hauv lub thawv thiab kawm nws.Txawm li cas los xij, qhov no yog qhov tseeb uas cov kws tshawb fawb uas kawm txog physics ntawm huab cua ua.Peb siv cov cai ntawm physics thiab siv lawv kom nkag siab txog lub ntiaj teb huab cua thiab huab cua.
Cov piv txwv nto moo tshaj plaws ntawm txoj hauv kev no yog kev ua haujlwm pioneering ntawm Dr. Shuro Manabe, uas tau txais 2021 Nobel nqi zog hauv Physics "rau nws qhov kev twv ua ntej ntawm lub ntiaj teb sov sov."Nws qhov kev kwv yees tau ua raws li cov qauv ntawm lub cev ntawm lub ntiaj teb kev nyab xeeb, xws li los ntawm qhov yooj yim tshaj plaws ntawm cov qauv ntsuas kub mus rau tag nrho cov qauv peb-dimensional.Nws kawm txog cov lus teb ntawm huab cua kom nce qib ntawm cov pa roj carbon dioxide hauv huab cua los ntawm cov qauv ntawm kev sib txawv ntawm lub cev thiab saib xyuas cov teeb meem tshwm sim los ntawm lub cev tshwm sim.
Txhawm rau kom nkag siab ntau dua cov cua daj cua dub nyob rau sab qab teb Hemisphere, peb tau sau ntau cov ntaub ntawv pov thawj, suav nrog cov ntaub ntawv los ntawm cov qauv huab cua hauv physics.Nyob rau hauv thawj kauj ruam, peb kawm kev soj ntsuam nyob rau hauv cov nqe lus ntawm yuav ua li cas lub zog faib thoob plaws lub ntiaj teb no.
Txij li lub ntiaj teb yog ib puag ncig, nws qhov chaw tau txais lub hnub ci hluav taws xob tsis sib xws los ntawm lub hnub.Feem ntau ntawm lub zog tau txais thiab absorbed ntawm txoj kab nruab nrab, qhov twg lub hnub rays tsoo rau saum npoo ncaj qha.Hauv qhov sib piv, cov ncej uas lub teeb hits ntawm cov kaum sab xis tau txais lub zog tsawg dua.
Ntau xyoo kev tshawb fawb tau pom tias lub zog ntawm cua daj cua dub los ntawm qhov sib txawv ntawm lub zog.Qhov tseem ceeb, lawv hloov lub zog "static" khaws cia hauv qhov sib txawv no mus rau "kinetic" zog ntawm kev txav.Qhov kev hloov pauv no tshwm sim los ntawm cov txheej txheem hu ua "baroclinic instability".
Qhov kev pom no qhia tias qhov xwm txheej hnub ci tsis tuaj yeem piav qhia txog cov cua daj cua dub ntau dua nyob rau yav qab teb Hemisphere, vim tias ob lub hemispheres tau txais tib lub hnub ci.Hloov chaw, peb qhov kev soj ntsuam xyuas pom tau tias qhov sib txawv ntawm cua daj cua dub ntawm sab qab teb thiab sab qaum teb tuaj yeem yog vim ob yam sib txawv.
Ua ntej, kev thauj mus los ntawm dej hiav txwv zog, feem ntau hu ua "conveyor belt."Cov dej ntws ze ntawm North Ncej, ntws raws dej hiav txwv pem teb, nce ncig Antarctica, thiab ntws rov qab rau sab qaum teb raws txoj kab nruab nrab, nqa lub zog nrog nws.Qhov kawg tshwm sim yog hloov lub zog ntawm Antarctica mus rau North Ncej.Qhov no ua rau muaj kev sib txawv ntawm lub zog ntau dua ntawm txoj kab nruab nrab thiab cov ncej nyob rau sab qab teb Hemisphere dua li nyob rau sab qaum teb Hemisphere, ua rau muaj cua daj cua dub ntau dua nyob rau yav qab teb Hemisphere.
Qhov thib ob yog lub roob loj nyob rau sab qaum teb hemisphere, uas, raws li Manabe txoj haujlwm yav dhau los tau hais tseg, ua kom cua daj cua dub.Cov huab cua tam sim no hla cov roob loj loj tsim qhov siab ruaj khov thiab qis qis uas txo cov zog muaj zog rau cua daj cua dub.
Txawm li cas los xij, kev soj ntsuam ntawm cov ntaub ntawv pom ib leeg tsis tuaj yeem lees paub cov laj thawj no, vim tias muaj ntau yam ua haujlwm thiab sib cuam tshuam ib txhij.Tsis tas li ntawd, peb tsis tuaj yeem cais tus kheej los ntsuas lawv qhov tseem ceeb.
Txhawm rau ua qhov no, peb yuav tsum siv cov qauv kev nyab xeeb los kawm seb cov cua daj cua dub hloov pauv li cas thaum muaj ntau yam raug tshem tawm.
Thaum peb smoothed tawm lub ntiaj teb lub roob nyob rau hauv lub simulation, qhov sib txawv ntawm cua daj cua dub siv ntawm lub hemispheres yog halved.Thaum peb tshem cov dej hiav txwv conveyor txoj siv, lwm ib nrab ntawm cov cua daj cua dub sib txawv tau ploj mus.Yog li ntawd, thawj zaug, peb nthuav tawm ib qho kev piav qhia txog cua daj cua dub nyob rau sab qab teb hemisphere.
Txij li thaum muaj cua daj cua dub cuam tshuam nrog kev cuam tshuam loj heev xws li cua daj cua dub, kub thiab nag lossis daus, lo lus nug tseem ceeb uas peb yuav tsum teb yog seb yav tom ntej cua daj cua dub yuav muaj zog dua lossis tsis muaj zog.
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Ib qho cuab yeej tseem ceeb hauv kev npaj cov zej zog los daws qhov cuam tshuam ntawm kev hloov pauv huab cua yog kev muab kev kwv yees raws li cov qauv huab cua.Ib txoj kev tshawb fawb tshiab qhia tau hais tias qhov nruab nrab sab qab teb hemisphere cua daj cua dub yuav hnyav dua mus rau qhov kawg ntawm lub xyoo pua.
Ntawm qhov tsis sib xws, kev hloov pauv hauv qhov nruab nrab txhua xyoo kev siv cua daj cua dub nyob rau sab qaum teb Hemisphere tau kwv yees tias yuav nyob nruab nrab.Qhov no yog ib feem ntawm kev sib tw raws caij nyoog los ntawm kev ua kom sov nyob rau hauv lub tropics, uas ua rau cua daj cua dub muaj zog, thiab cua sov sai hauv Arctic, uas ua rau lawv tsis muaj zog.
Txawm li cas los xij, kev nyab xeeb ntawm no thiab tam sim no hloov pauv.Thaum peb saib cov kev hloov pauv hauv ob peb lub xyoo dhau los, peb pom tias qhov nruab nrab cua daj cua dub tau dhau los ua qhov hnyav dua nyob rau lub xyoo nyob rau yav qab teb hemisphere, thaum cov kev hloov pauv nyob rau sab qaum teb hemisphere tsis muaj qhov tsis txaus ntseeg, ua raws li cov qauv huab cua kev kwv yees nyob rau tib lub sijhawm. .
Txawm hais tias cov qauv underestimate lub teeb liab, lawv qhia cov kev hloov pauv tshwm sim rau tib lub cev vim li cas.Qhov ntawd yog, kev hloov pauv hauv dej hiav txwv nce cua daj cua dub vim tias cov dej sov dua txav mus rau txoj kab nruab nrab thiab cov dej txias dua tau coj mus rau saum npoo ib puag ncig Antarctica los hloov nws, ua rau muaj qhov sib txawv ntawm txoj kab nruab nrab thiab cov ncej.
Nyob rau sab qaum teb Hemisphere, dej hiav txwv hloov pauv los ntawm kev poob dej hiav txwv thiab daus, ua rau Arctic nqus hnub ci ntau dua thiab ua rau tsis muaj qhov sib txawv ntawm txoj kab nruab nrab thiab cov ncej.
Cov ceg txheem ntseeg tau txais cov lus teb raug yog siab.Nws yuav yog ib qho tseem ceeb rau yav tom ntej ua hauj lwm los txiav txim seb yog vim li cas cov qauv underestimate lub teeb pom kev zoo, tab sis nws yuav yog ib qho tseem ceeb sib npaug kom tau txais cov lus teb yog vim li cas lub cev.
Xiao, T. et al.(2022) Cov cua daj cua dub nyob rau sab qab teb Hemisphere vim muaj av thiab dej hiav txwv ncig, Kev Ua Haujlwm ntawm National Academy of Sciences ntawm Tebchaws Meskas, doi: 10.1073/pnas.2123512119
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