چگونه جو زمین آب‌وهوای اقیانوس را تغییر می‌دهد؟

الگوهای جوی اقیانوس‌ها و تأثیر باد

همان‌طور که الگوهای جوی باد بر سطح زمین تأثیر می‌گذارند، اقیانوس‌های سیاره ما نیز الگوهای جوی خاص خود را دارند. این الگوهای جوی که به آن‌ها «گرداب» گفته می‌شود، جریان‌های دایره‌ای آب هستند که معمولاً حدود ۱۰۰ کیلومتر عرض دارند. یک مطالعه جدید که توسط دانشمندان دانشگاه راچستر با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و داده‌های مدل‌های اقلیمی با وضوح بالا انجام شده، فرضیات قبلی را به چالش کشیده و بینش جدیدی درباره چگونگی تعامل این الگوهای جوی سطحی و اقیانوسی ارائه می‌دهد.

دانشمندان قبلاً بر این باور بودند که بادهای جوی تأثیر کاهنده‌ای دارند و باعث کند شدن گرداب‌ها می‌شوند، اما این مطالعه که در نشریه Nature Communications منتشر شده، نظریه جدیدی را ارائه می‌دهد که پیچیدگی‌های تأثیر باد جوی بر گرداب‌ها را بهتر توضیح می‌دهد. حسین علی‌وی، استاد گروه مهندسی مکانیک و ریاضیات و دانشمند ارشد در آزمایشگاه انرژی لیزری دانشگاه، می‌گوید: “این موضوع واقعاً جالب‌تر از آن چیزی است که مردم قبلاً فکر می‌کردند.” او ادامه می‌دهد: “تأثیر باد بر این حرکات به‌طور قابل توجهی نامتقارن است و به جهت چرخش آن‌ها بستگی دارد.”

نقش بادهای غالب در الگوهای آب و هوای اقیانوس

آلوئی می‌گوید که بادهای غالب که به صورت طولی در سطح کره زمین حرکت می‌کنند، مانند بادهای غربی و بادهای تجاری، زمانی که در جهت مخالف حرکت می‌کنند، گردابه‌ها را کند می‌کنند؛ اما اگر چرخش آنها هم‌راستا باشد، آنها را تقویت می‌کنند. در میان این گردابه‌های چرخان، تنگناهای پیچیده‌ای از الگوهای آب و هوای اقیانوس وجود دارد که به آن‌ها «تنش» گفته می‌شود. در حالی که الگوهای تنش به راحتی با چشم غیرمسلح قابل تشخیص نیستند، آلوئی می‌گوید که این الگوها حدود نیمی از انرژی جنبشی اقیانوس را تشکیل می‌دهند و تحت تأثیر باد، به شیوه‌هایی مشابه گردابه‌ها، دچار تضعیف یا تقویت می‌شوند.

شیکهار رای، دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک و نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید: “مسیرهای انرژی جدیدی که بین جو و اقیانوس کشف کردیم، می‌تواند به طراحی سیستم‌های بهتر برای مشاهده اقیانوس و بهبود مدل‌های اقلیمی کمک کند.” علاوه بر بهبود مدل‌سازی اقلیمی، توانایی پیش‌بینی بهتر الگوهای آب و هوای اقیانوس، می‌تواند کاربردهای عملی برای شیلات داشته باشد و به بهبود هدایت کشتی‌های تجاری در مسیرهای مناسب کمک کند.

این مطالعه با حمایت بنیاد ملی علوم، ناسا، وزارت انرژی و سازمان ملی اقیانوسی و جوی انجام شده و عمدتاً بر تعاملات مکانیکی بین جو و اقیانوس تمرکز دارد. در مطالعات آینده، آلوئی قصد دارد نقش گردابه‌ها در انتقال انرژی بین اقیانوس‌ها و جو را بررسی کند.