Udaljenost Zemlje od Sunca Menja Sezonski Ritam Pacifičkog „Hladnog Jezika”

Uski pojas hladne površinske vode koji se proteže zapadno od Južne Amerike duž ekvatora — poznat kao pacifički „hladni jezik” — igra ključnu ulogu u El Niño–Southern Oscillation (ENSO) i time utiče na zimske padavine u Kaliforniji, suše u delovima Azije i vreme širom Severne Amerike. Nova studija zasnovana na klimatskim modelima ukazuje da promenljiva udaljenost Zemlje od Sunca snažno oblikuje godišnji ciklus tog hladnog pojasa.

Šta su istraživači otkrili

Iako se godišnja doba obično objašnjava nagibom Zemljine ose, rad objavljen u časopisu Nature pokazuje da i ovalnost Zemljine orbite ima svoj, značajan učinak. Zemlja se danas nalazi približno 3 miliona milja (oko 4,8 miliona km) bliže Suncu u perihelu nego u afelu, što čini Sunčevu radijaciju otprilike 7% snažnijom u bliskoj tački orbite. Po modelima, ova razlika stvara poseban godišnji ciklus koji utiče na hladni jezik i kombinuje se sa ciklusom uzrokovanim nagibom Zemljine ose.

Schematic of the Earth’s orbital configuration. The Earth’s orbit around the Sun (marked S) is elliptical with the Sun at one focal point and with the closest approach at perihelion (at a distance rp) and furthest at aphelion (ra). (CREDIT: Nature)

Mehanizam delovanja

Umesto tipične sever‑jug razlike u zagrevanju koju izaziva nagib ose, efekat udaljenosti stvara istočno–zapadni temperaturni kontrast. Istočna, kontinentalna hemisfera (Amerike, Afrika, Evroazija) reaguje drugačije nego pacifička „morska hemisfera”. Taj kontrast menja vetrove u zapadnom ekvatorijalnom Pacifiku, a promene vetra se kroz pomeranja termokline prenose prema istoku i oblikuju hladni jezik.

„Godišnji ciklus uzrokovan efektom udaljenosti danas je nešto duži od ciklusa uzrokovanog nagibom — za oko 25 minuta. Tokom približno 11.000 godina to dovodi do značajnih promena u neto sezonskosti,” rekao je John Chiang, vođa studije.

Značaj i ograničenja

Prema analizama četvorice klimatskih modela, pri današnjoj ekscentričnosti efekat udaljenosti ima otprilike jednu trećinu snage efekta nagiba. U prošlim periodima sa izrazitijom eliptičnošću orbite, taj efekat mogao je biti jednak ili čak jači od efekta nagiba. Pre oko 6.000 godina, kako navode autori, ova dva uticaja su se delimično poništavala i godišnji ciklus hladnog jezika je bio prigušen; danas se međusobno pojačavaju.

As Earth gets closer to the sun in its elliptical orbit, the continent-dominated hemisphere (right) heats up more than the ocean-dominated or ‘marine’ hemisphere (left), generating trade winds that affect the Pacific cold tongue and likely the El Niño/La Niña cycle that determines whether California gets rain or drought. (CREDIT: UC Berkeley)

Međutim, autori naglašavaju da je studija isključivo modelna i da direktne opservacije ne potvrđuju sve predviđene posledice. Takođe, promene u samom ENSO ostaju osetljive na izbor modela, pa su potrebna dodatna ispitivanja kako bi se procenilo koliko daleko efekat udaljenosti utiče na ENSO i druge regione.

Implikacije za paleoklimatologiju

Ako orbitalna precesija menja fazu i jačinu godišnjeg ciklusa hladnog jezika na ~11.000–22.000‑godišnjim vremenskim skalama, onda neki paleoklimatski zapisi mogu zahtevati novo tumačenje. Autori pozivaju na dalja istraživanja koja bi povezana klimatska zapisa i modelne projekcije učinila kompatibilnijim.

Modern-day observed Pacific cold tongue annual cycle. SST averaged over 6°S–6°N, showing the cold tongue annual cycle with the cold peak in boreal fall and warm peak in boreal spring. (CREDIT: Nature)

Zaključak: Rad otvara novu perspektivu — pored nagiba Zemljine ose, i promenljiva udaljenost od Sunca može igrati važnu ulogu u sezonskoj dinamici Pacifika i posredno uticati na ENSO. Rezultati su značajni, ali zasad predviđeni modelima i zahtevaju dodatnu verifikaciju.

Studija je objavljena u Nature.