Az ELKH Csillagászati és Földtudományi Kutatóközpont (CSFK) fiatal tudományos segédmunkatársa, Topál Dániel is részt vett abban a nemzetközi kutatásban, amelyben a szakemberek új nézőpontból vizsgálták a közepes szélességek nyári időjárását nagymértékben meghatározó futóáramlás (jet stream) utóbbi évtizedekben megfigyelt változásait. Az új elmélet szerint a trópusi csendes-óceáni felszínhőmérséklet alakulása kulcsfontosságú a közepes szélességek légköri cirkulációs változásainak magyarázatában, ez ugyanakkor megkérdőjelezi azt a korábbi elméletet, amely szerint az északi-sarki felmelegedés következtében csökkenő észak–déli hőmérsékleti kontraszt lenne a felelős a közepes szélességek nyári cirkulációs változásaiért és az ezekkel együtt járó időjárási szélsőségekért. A kutatás eredményeit bemutató tanulmány a Nature Communications folyóiratban jelent meg 2022 márciusában.

A trópusi Csendes-óceán az utóbbi évtizedekben a többi óceáni medencénél mérsékeltebb felmelegedést mutat. Az átlagosnál melegebb vagy hűvösebb tengerfelszín jelensége több évtizedes periodicitással változik, ami az éghajlati rendszer természetes, belső változékonyságával magyarázható (lásd pacifikus évtizedes oszcilláció). A hűvösebb óceáni tengerfelszín a melegebbhez viszonyítva kevésbé párolog, így csökken az óceánfelszínről a légkörbe feláramló vízgőz mennyisége (bővebb ismertető a jelenségről itt olvasható), ami a felhőzet és a csapadék mennyiségének együttes mérséklődéséhez vezet. A trópusi feláramlás erőssége kulcsfontosságú tényező a globális cirkulációt leíró egyenletekben, a dinamizmus pontos feltárása azonban a sokszorosan csatolt éghajlati rendszerben kihívásokkal jár.

A kutatás szerint a 2000-es évektől kezdve a döntően negatív fázisában lévő „pacifikus évtizedes oszcilláció” (tengerfelszín-lehűlés) alapvetően járulhatott hozzá ahhoz, hogy a közepes szélességek nyugatias áramlási sebessége lecsökkent, aminek következtében az alapáramlás nagyobb horizontális hullámokat vetett. A jet stream „behullámzásának” nevezett folyamat hozzájárulhat a hosszabb ideig fennálló, tartósabb időjárási helyzetek kialakulásához, például amikor a ciklonok csapadékmezője hosszabban időzik egy adott terület felett, ami áradásokhoz vezethet, vagy amikor egy hosszú anticiklonális helyzet által hőhullám következik be.

A tanulmány felhívja a figyelmet arra, hogy a trópusi tengerfelszín lehűlése éppúgy hozzájárul a globális hőmérsékleti kontraszt csökkenéséhez, mint a korábban sokat hangoztatott északi-sarki felmelegedés. A kutatók által elvégzett modellszimulációk azt sugallják, hogy a trópusi konvekció – azaz a hőmérséklet- és sűrűségkülönbség miatt kialakuló áramlás – gyengülése nagyobb valószínűséggel okozhatott változást a jet stream amplitúdójában, mint az északi-sarki felmelegedés, amely így inkább az okozat lehet, mintsem az ok. A képet tovább árnyalja, hogy a jelenlegi globális klímamodellekben szereplő, az antropogén üvegházgázok légköri koncentrációjának növekedésére adott légköri válasz szöges ellentétben áll a trópusi Csendes-óceán keleti medencéjében folytatott megfigyelések eredményeivel (1. ábra). Ezek a trópusi konvekciós folyamatokat reprezentáló jelenlegi modellek hiányosságát jelzik, valamint rávilágítanak arra, hogy a jövőbeli időjárási szélsőségek megbízhatóbb előrejelzéséhez a trópusi légköri dinamika messzire kiterjedő hatásainak pontosabb megértésére van szükség.

Az ERA5 reanalízisben és (c)-(d) a Community Earth System Model sokaság-átlag szimulációban látott (a)-(c) 200 hPa szinten vett meridionális (É-D irányú) szélerősség és (b)-(d) csapadék lineáris trendje 1979-2018 között a nyári hónapokra átlagolva (június-augusztus)