Marine hetebølge - Marine heatwave

En marin hetebølge (MHW) er en kort periode med unormalt høye temperaturer i et hav eller hav . Marine hetebølger er forårsaket av en rekke faktorer og har blitt assosiert med alvorlige endringer i biologisk mangfold som sjøstjerne som sløser med sykdom , giftige algeblomster og massedødelighet i bentiske samfunn .

Store marine varmebølgehendelser som Great Barrier Reef 2002, Mediterranean 2003, Northwest Atlantic 2012 og Northeast Pacific 2013-2016 har hatt drastiske og langsiktige konsekvenser for de oceanografiske og biologiske forholdene i disse områdene. The Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) rapport om global oppvarming på 1,5 ° C er "så godt som sikkert" at den globale havet har absorbert mer enn 90% av det overskytende varme i våre klimasystemer, har frekvensen av havet oppvarming fordoblet, og MHW -hendelser har doblet seg i frekvens siden 1982. Under RCP 4.5 og RCP 6.0 -scenarier vil det ha alvorlige konsekvenser for økosystemer på land og osean ettersom havet fortsetter å varme opp.

Definisjon

En marin hetebølge er en diskret, langvarig anomalt varmt vann. Kravene til varmtvannshendelser som skal beskrives som MHW er en varighet på 5 eller flere dager, temperaturer større enn den 90. persentilen av 30 års lokale målinger, ikke mer enn 3 dager med avkjøling, og som forekommer i en bestemt region.

Nylige arbeider fra Marine Heatwaves International Working Group har foreslått et kategoriseringssystem som lar forskere og beslutningstakere definere disse ekstreme hendelsene og studere effektene på biologiske systemer.

Kategorier

Kategorier av marine hetebølger som definert i Hobday et al. (2018)

Den kvantitative og kvalitative kategoriseringen av MHW, definert av Marine Heatwaves International Working Group, etablerer et navnesystem, typologi og egenskaper for MHW -hendelser. Navnesystemet brukes etter sted og år; for eksempel Middelhavet 2003. Dette gjør det mulig for forskere å sammenligne drivere og egenskaper ved hver hendelse, geografiske og historiske trender for MHW, og enkelt kommunisere MHW-hendelser etter hvert som de oppstår i sanntid. Kategoriseringssystemet er en skala fra 1 til 4. Kategori 1 er en moderat hendelse, kategori 2 er en sterk hendelse, kategori 3 er en alvorlig hendelse, og kategori 4 er en ekstrem hendelse. Kategori brukt til hver hendelse i sanntid er definert i første rekke sjøtemperatur anomalier (SSTA), men på lengre sikt omfatter typology og karakteristika. Typer MHW er symmetrisk, sakte start, rask start, lav intensitet og høy intensitet. MHW -hendelser kan ha flere kategorier, for eksempel Slow onset High Intensity. Kjennetegnene til MHW -hendelser inkluderer varighet, intensitet (maks, gjennomsnittlig, kumulativ), begynnelsesrate, nedgangshastighet, regioner og frekvens.

Drivere

Eksempler på regionale svingninger ENSO, ASO og NAO hentet fra NOAA.org

Driverne for MHW hendelser kan deles inn i lokale prosesser, teleconnection prosesser og regionale klimamønstre . To kvantitative målinger av disse driverne er foreslått for å identifisere MHW, gjennomsnittlig havoverflatetemperatur og variasjon i havoverflatetemperatur. På lokalt nivå er MHW-hendelser dominert av havtilfredshet , luft-sjøstrømninger, termoklinestabilitet og vindspenning . Telekoblingsprosesser refererer til klima- og værmønstre som forbinder geografisk fjerne områder. For MHW er telekoblingsprosessen som spiller en dominerende rolle atmosfærisk blokkering / innsynking , jetstrømposisjon , oseaniske kelvinbølger , regional vindspenning , varm overflatetemperatur og sesongmessige klimasvingninger . Disse prosessene bidrar til regionale oppvarmingstrender som uforholdsmessig påvirker vestlige grensestrømmer. Regionale klimamønstre som interdekadale svingninger som El Niño Southern Oscillation (ENSO) har bidratt til MHW -hendelser som " The Blob " i det nordøstlige Stillehavet. Drivere som opererer på omfanget av biogeografiske riker eller jorden som helhet er dekadalsvingninger, som Pacific Decadal Oscillations (PDO) og antropogen havoppvarming.

arrangementer

MHW kalte " The Blob " som skjedde i det nordøstlige Stillehavet fra 2013 til 2016.

Havoverflatetemperaturer er registrert siden 1904 i Port Erin, Storbritannia og fortsetter gjennom globale organisasjoner som IPCC , Marine Heatwaves International Working Group, NOAA , NASA og mange flere. Hendelser kan identifiseres fra 1925 til i dag. Listen nedenfor er ikke en fullstendig representasjon av alle MHW -hendelser som er registrert.

Liste: 1) Middelhavet 1999, 2003, 2006 2) Western Australia 1999, 2011 3) NW Atlantic 2012, 2016 4) NE Pacific 2013–2016, "The Blob" 5) Great Barrier Reef 1998, 2002, 2016 6) Tasmanhavet 2015


Fordeling av MHW 1999–2019
Navn Kategori Varighet (dager) Intensitet (° C) Område (Mkm 2 )
Middelhavet 1999 1 8 1.9 NA
Middelhavet 2003 2 10 5.5 0,5
Middelhavet 2003 2 28 4.6 1.2
Middelhavet 2006 2 33 4.0 NA
Vest -Australia 1999 3 132 2.1 NA
Vest -Australia 2011 4 66 4.9 0,95
Great Barrier Reef 2016 2 55 4.0 2.6
Tasmanhavet 2015 2 252 2.7 NA
Nordvest -Atlanteren 2012 3 132 4.3 0,1–0,3
Nordøst -Stillehavet 2015 3 711 2.6 4.5–11.7
Santa Barbara 2015 3 93 5.1 NA

Biologiske virkninger

Endringer i det termiske miljøet til terrestriske og marine organismer kan ha drastiske effekter på deres helse og velvære. MHW -hendelser har vist seg å øke nedbrytning av habitat, endre spredning av arter, komplisere forvaltning av miljømessig og økonomisk viktig fiskeri, bidra til massedødelighet av arter og generelt omforme økosystemer. Nedbrytning av habitat skjer gjennom endringer i det termiske miljøet og påfølgende restrukturering og noen ganger fullstendig tap av biogene habitater som sjøgress , koraller og tareskoger . Disse habitatene inneholder en betydelig andel av havets biologiske mangfold. Endringer i havstrømssystemer og lokale termiske miljøer har forskjøvet mange tropiske arter fra nord, mens tempererte arter har mistet sine sørlige grenser. Store utskiftninger sammen med utbrudd av giftige algeoppblomstringer har påvirket mange arter på tvers av taxa. Forvaltning av disse berørte arter blir stadig vanskeligere når de migrerer over forvaltningsgrenser og mat web dynamikk skift. En nedgang i artsmengden som massedødeligheten til 25 bunndyrarter i Middelhavet i 2003, Sea Star Wasting Disease og korallbleking har vært knyttet til økning i havoverflatetemperaturen. Virkningen av hyppigere og lengre MHW -hendelser vil ha drastiske konsekvenser for artsfordelingen.

Beregnede effekter

Endringer i havatmosfæren mellom 1925 og 1954 og 1987–2016 viser en økning på 34% i frekvens, 17% økning i varighet og 54% økning i totale årlige dager under MHW ved bruk av IPCC RCP -simulering MHW global gjennomsnittsprediksjon RCP 4.5 og RCP 6.0. 24. september 2019 ga IPCC ut sin rapport om "The Ocean and Cryosphere in a Changing Climate", og i denne rapporten blir MHW referert til 72 ganger. RCP -scenarier 2.6–8.5 viser en global gjennomsnittlig overflatetemperatur som stiger 1,6–2,0 ° C mellom 2031–2050 og fortsetter å stige til 1,6–4,3 ° C mellom 2081 og 2100. For havoverflatetemperaturer resulterer dette i en gjennomsnittlig økning på 0,9–1,3 ° C mellom 2031–2050 og en økning på 1,0–3,7 ° C mellom 2081 og 2020. Mange arter opplever allerede disse temperaturskiftene i løpet av MHW -hendelser. Det er mange økte risikofaktorer og helsemessige konsekvenser for mange kyst- og innlandssamfunn ettersom global gjennomsnittstemperatur og ekstreme varmehendelser stiger.

Referanser

Eksterne linker