Atlanti multidecadikus oszcilláció (AMO)

Az Atlanti Multidecádi Oszcilláció (AMO), az Atlanti-óceán északi részén a tengerfelszíni hőmérséklet (SST) több évtizedes időskálán történő elméleti változékonysága. Bár a modellek és a történelmi megfigyelések némileg alátámasztják ezt a módot, ellentmondás van az amplitúdójával kapcsolatban, valamint azzal kapcsolatban, hogy van-e tipikus időskálája és oszcillációnak minősíthető. Vita folyik arról is, hogy a tengerfelszín hőmérsékletének változását természetes vagy antropogén okoknak tulajdonítsák-e, különösen a hurrikánok kialakulása szempontjából fontos atlanti trópusi területeken. Az atlanti multidecadikus oszcilláció a hurrikántevékenység, az esőzések mintázatának és intenzitásának, valamint a halpopulációk változásainak eltolódásával is összefüggésbe hozható.

Meghatározás és előzmények

Az Atlanti-óceán északi részén összpontosuló több évtizedes éghajlati oszcillációra vonatkozó bizonyítékok Folland és munkatársai 1980-as évekbeli munkájában kezdtek megjelenni. Ez az oszcilláció volt Schlesinger és Ramankutty kizárólagos témája 1994-ben, de a tényleges Atlantic Multidecadal Oscillation (AMO) kifejezést Michael Mann alkotta meg egy 2000-ben Richard Kerrrel készített telefoninterjúban.

Az AMO-jelet általában az Atlanti-óceán északi részén az SST-változékonyság mintázatából határozzák meg, miután eltávolítottak minden lineáris trendet. Ennek a detrendingnek az a célja, hogy az üvegházhatású gázok okozta globális felmelegedés hatását eltávolítsa az elemzésből. Ha azonban a globális felmelegedés jele időben jelentősen nem lineáris (azaz nem csak egy sima lineáris növekedés), akkor az erőltetett jel eltérései beszivárognak az AMO meghatározásába. Következésképpen az AMO-indexszel való korrelációk elfedhetik a globális felmelegedés hatásait, Mann, Steinman és Miller szerint, amely a tudomány fejlődésének részletesebb történetét is bemutatja.

Mechanizmusok

A kb. 150 éves műszeres adatok alapján egy kb. 70 éves kvázi periódusidőt azonosítottak, néhány határozott melegebb fázissal kb. 1930-1965 között és 1995 után, valamint hűvösebb fázisokkal 1900-1930 és 1965-1995 között. A modellekben az AMO-szerű változékonyság a termohalin cirkuláció észak-atlanti ágában bekövetkező kis változásokhoz kapcsolódik. A történelmi óceáni megfigyelések azonban nem elegendőek ahhoz, hogy a származtatott AMO-indexet a mai cirkulációs anomáliákhoz kapcsolják. A modellek és a megfigyelések azt mutatják, hogy a légköri cirkuláció változásai, amelyek a felhők, a légköri por és a felszíni hőáramlás változásait idézik elő, nagyrészt felelősek az AMO trópusi részéért. Az atlanti multidecadikus oszcilláció (AMO) fontos abban, hogy a külső erőhatások hogyan kapcsolódnak az észak-atlanti SST-khez.

Éghajlati hatások világszerte

Az AMO az északi félteke nagy részén összefügg a levegő hőmérsékletével és a csapadékmennyiséggel, különösen Észak-Amerika és Európa nyári éghajlatával. A légköri cirkuláció változásain keresztül az AMO az Alpok feletti tavaszi hóesést és a gleccserek tömegének változását is módosíthatja. Az északkelet-braziliai és az afrikai Száhel-övezet csapadékmintázatát is befolyásolja. Az észak-amerikai aszályok gyakoriságának változásával is összefügg, és tükröződik a súlyos atlanti hurrikánok gyakoriságában. A legújabb kutatások szerint az AMO kapcsolatban áll az USA középnyugati és délnyugati részén a múltban előfordult jelentős aszályokkal. Amikor az AMO meleg fázisban van, ezek az aszályok általában gyakoribbak vagy elhúzódóbbak. A 20. század két legsúlyosabb aszálya a pozitív AMO idején, 1925 és 1965 között következett be: Az 1930-as évek Dust Bowl-ja és az 1950-es évek aszálya. Florida és a Csendes-óceán északnyugati része általában az ellenkezőjére hajlamos - meleg AMO, több csapadék. Az éghajlati modellek szerint az AMO meleg fázisa erősíti a nyári csapadékot India és a Száhel-övezet felett, valamint az észak-atlanti trópusi ciklonok aktivitását. Paleoklimatológiai vizsgálatok megerősítették ezt a mintázatot - AMO melegfázisban nőtt a csapadék, hidegfázisban csökkent - a Száhel-övezetben az elmúlt 3000 évben.

Kapcsolat az atlanti hurrikánokkal

Egy 2008-as tanulmány összefüggésbe hozta az Atlanti Multidecadális Módot (AMM) a HURDAT-adatokkal (1851-2007), és pozitív lineáris trendet állapított meg a kisebb hurrikánok (1. és 2. kategóriájú hurrikánok) esetében, de eltávolították, amikor a szerzők kiigazították modelljüket az alulszámolt viharok miatt, és kijelentették: "Ha van is növekedés a hurrikántevékenységben az üvegházhatású gázok által okozott globális felmelegedéssel kapcsolatban, azt jelenleg eltakarja a 60 éves kvázi-periodikus ciklus." A meteorológiai tudomány teljes körű figyelembevételével a súlyos hurrikánná érő trópusi viharok száma sokkal nagyobb az AMO meleg fázisaiban, mint a hűvös fázisokban, legalább kétszer annyi; az AMO tükröződik a súlyos atlanti hurrikánok gyakoriságában. Az AMO negatív és pozitív fázisainak jellemző időtartama alapján a jelenlegi meleg rezsim várhatóan legalább 2015-ig, de valószínűleg még 2035-ig fennmarad. Enfield et al. 2020 körüli csúcspontot feltételez.

Mann és Emanuel azonban már 2006-ban megállapította, hogy "az antropogén tényezők felelősek az atlanti trópusi felmelegedés és a trópusi ciklonok aktivitásának hosszú távú trendjeiért", és "az AMO-nak nincs nyilvánvaló szerepe." 2014-ben Mann, Steinman és Miller kimutatták, hogy a felmelegedést (és így a hurrikánokra gyakorolt bármilyen hatást) nem az AMO okozta, írva: "bizonyos eljárások, amelyeket a korábbi tanulmányokban a belső változékonyság, és különösen az "AMO"-nak nevezett belső multidecadális oszcilláció becslésére használtak, nem képesek elkülöníteni a valódi belső változékonyságot, amikor az a priori ismert. Az ilyen eljárások egy felfújt amplitúdójú és torz fázisú AMO-jelet eredményeznek, ami a közelmúltbeli NH középhőmérséklet-emelkedés egy részét az AMO-nak tulajdonítja. A valódi AMO jel ehelyett valószínűnek tűnik, hogy az elmúlt évtizedekben lehűlési fázisban volt, ami ellensúlyozta az antropogén eredetű felmelegedés egy részét."

Az AMO-eltolódások periodicitása és előrejelzése

A műszeres adatok alapján csak körülbelül 130-150 évnyi adat áll rendelkezésre, ami túl kevés minta a hagyományos statisztikai megközelítésekhez. A több évszázados proxy-rekonstrukció segítségével Enfield és Cid-Serrano egy hosszabb, 424 éves időszakot használtak egy megközelítés illusztrálására, ahogyan azt "The Probabilistic Projection of Climate Risk" című tanulmányukban leírták. A Gray et al. (2004) index öt újramintázott és simított változatából származó nullaátmenet-intervallumok hisztogramja, valamint a hisztogramra illesztett maximális valószínűséggel becsült gammaeloszlás, azt mutatta, hogy a rezsimintervallum legnagyobb gyakorisága 10-20 év körül van. Az összes 20 éves vagy annál rövidebb intervallum kumulatív valószínűsége körülbelül 70% volt.

Egy 2017-es tanulmány 2014-től kezdődően folyamatos lehűlési elmozdulást jósol, és a szerzők megjegyzik: "...az Atlanti-óceán legutóbbi hideg időszakával ellentétben az Atlanti-óceánban a tengerfelszíni hőmérsékleti anomáliák térbeli mintázata nem egységesen hűvös, hanem anomálisan hideg hőmérsékletek vannak a szubpoláris gyűrűben, meleg hőmérsékletek a szubtrópusokon és hűvös anomáliák a trópusok felett. Az anomáliák hárompólusú mintázata megnövelte a szubpoláris és a szubtrópusok közötti meridionális gradienst az SST-ben, amelyet az AMO index értéke nem reprezentál, de amely a légköri baroklinicitás és a viharosság növekedéséhez vezethet.".

Kritika

Michael Mann és mások 2021-es tanulmányában kimutatták, hogy az AMO periodicitását az elmúlt évezredben a vulkánkitörések és más külső tényezők okozták, és ezért nincs meggyőző bizonyíték arra, hogy az AMO oszcilláció vagy ciklus lenne. Az El Niño Southern Oscillationnél hosszabb időskálákon is hiányzott az oszcillációs viselkedés a modellekből; az AMV megkülönböztethetetlen a vörös zajtól, ami egy tipikus nullhipotézis annak tesztelésére, hogy vannak-e oszcillációk egy modellben. 2021-es tanulmányra hivatkozva Michael Mann, az AMO kifejezés megalkotója tömörebben fogalmazott egy blogbejegyzésben a témában: "kollégáim és én az eddigi legmeggyőzőbb bizonyítékot szolgáltattuk arra, hogy az AMO valójában nem létezik.".

https://en.wikipedia.org/wiki/Atlantic_multidecadal_oscillation