Ако се сунчева енергија разликује за само 0,1 процента током 11-годишњег соларног циклуса, да ли би таква мала варијација могла потакнути велике промене временских образаца на Земљи? Да, кажу истраживачи из Националног центра за атмосферска истраживања (НЦАР) који су у својој студији користили више од једног века временских опажања и три моћна рачунарска модела. Открили су суптилне везе између соларног циклуса, стратосфере и тропског Тихог океана који синхроно раде на стварању периодичних временских образаца који утичу на већи део планете. Научници кажу да ће ово помоћи у предвиђању интензитета одређених климатских појава, попут индијског монсуна и тропских пацифичких падавина, годинама унапред.
„Сунце, стратосфера и океани повезани су на начине који могу утицати на догађаје попут зимских падавина у Северној Америци,“ каже научник НЦАР-а Гералд Меехл, водећи аутор. „Разумевање улоге соларног циклуса може пружити додатни увид док научници раде на предвиђању регионалних временских образаца за наредних неколико деценија.“
Нова студија се бавила везом утицаја Сунца на два наизглед неповезана региона. Хемикалије стратосфере и температуре морске површине у Тихом океану реагују током соларног максимума на начин који појачава утицај Сунца на неке аспекте кретања ваздуха. Ово може појачати ветрове и кише, променити температуру морске површине и облачни покров над одређеним тропским и суптропским регионима и на крају утицати на глобално време.
Тим је први потврдио ранију теорију да лагани пораст соларне енергије током вршне производње сунчевих пега апсорбује стратосферски озон. Енергија загрева ваздух у стратосфери над тропима, где је сунчева светлост најинтензивнија, а истовремено подстиче производњу додатног озона тамо који апсорбује још више соларне енергије. Пошто се стратосфера загрева неравномерно, при чему је најизраженије загревање на нижим ширинама, стратосферски ветрови се мењају и, кроз ланац међусобно повезаних процеса, завршавају јачим тропским падавинама.
Истовремено, појачана сунчева светлост на соларном максимуму изазива благо загревање океанских површинских вода широм суптропског Тихог океана, где облаци који блокирају сунце нормално су ријетки. Та мала количина додатне топлоте доводи до већег испаравања, стварајући додатну водену пару. Заузврат, влага се преноси ветром у нормално кишна подручја западног тропског Тихог океана, подстичући обилније кише и појачавајући ефекте стратосферског механизма.
Утицај стратосфере и утицај океана одоздо нагоре раде заједно на јачању ове петље и јачању трговинских ветрова. Како све више сунца удара суша подручја, ове промене јачају једна другу, доводећи до мање облака у суптропима, омогућавајући још више сунчеве светлости да продре на површину и ствара позитивну петљу повратних информација која додатно појачава климатски одговор.
Ови стратосферски и океански одговори током соларног максимума одржавају екваторијални источни Пацифик још хладнијим и сухим него иначе, стварајући услове сличне догађају из Ла Нина. Међутим, хлађење од око 1-2 степена Фаренхајта фокусирано је даље на исток него у типичној Ла Нини, само је око половина јаче и повезано је са различитим обрасцима ветра у стратосфери.
Земљин одговор на соларни циклус траје годину или две након вршне активности сунчевих пега. Узорак сличан Ла Нини покренут соларним максимумом има тенденцију да се развио у образац сличан Ел Ниноу, јер споро кретање струје замењује хладну воду преко источног тропског Тихог оцеана топлијом водом. Океански одговор је отприлике упола јачи као код Ел Нино-а, а заостала топлина није тако конзистентна као узорак сличан Ла Нини који се јавља током врхова соларног циклуса.
Соларни максимум потенцијално може побољшати истински догађај Ла Нина или пригушити истински Ел Нино догађај. Ла Нина 1988-89 догодила се близу врхунца соларног максимума. Да је Ла Нина постала необично јака и била је повезана са значајним променама временских образаца, попут необично благе и суве зиме на југозападу Сједињених Држава.
Индијске монсуне, пацифичке температуре морске површине и падавине и други регионални климатски обрасци у великој мери су вођени порастом и потонућем ваздуха у земљиним тропима и суптропима. Стога би нова студија могла помоћи научницима да користе предвиђања циклуса соларног циклуса како би процијенили како ће та циркулација и регионални климатски обрасци повезани с њом моћи варирати у наредној деценији или двије.
Тим је користио три различита рачунарска модела да би прегледали све променљиве и свака је постигла исти резултат, да чак и мала променљива у сунчевој енергији може имати дубоке ефекте на Земљи.
„Уз помоћ повећане рачунарске снаге и побољшаних модела, као и посматрачких открића, откривамо више начина на који се механизми комбинирају како би повезали соларну варијабилност са нашим временом и климом“, каже Меехл.
Истраживање тима објављено је у часопису Наука.
