一个国际科学家小组发现了第一个直接证据，将海洋中看似随机的天气系统与全球范围内的气候联系起来。在罗彻斯特大学机械工程系副教授、该大学激光能量学实验室科学家Hussein Aluie的领导下，该团队在《科学进展》上报告了他们的发现。
主要作者、阿卢耶湍流和复杂流动小组的研究员本杰明·斯托勒 (Benjamin Storer) 表示，海洋的天气模式与我们在陆地上经历的天气模式类似，但时间和长度尺度不同。陆地上的天气模式可能会持续几天，宽度约为 500 公里，而海洋天气模式(例如漩涡)会持续三到四个星期，但大小约为陆地天气模式的五分之一。
“科学家们长期以来一直推测海洋中这些无处不在且看似随机的运动与气候尺度有关，但它一直很模糊，因为尚不清楚如何解开这个复杂的系统来测量它们的相互作用，”阿卢耶说。“我们开发了一个可以做到这一点的框架。我们发现的结果并不是人们所期望的，因为它需要气氛的调解。”
该小组的目标是了解能量如何通过全球海洋的不同通道传递。他们使用了 Aluie 在 2019 年开发的数学方法，随后Storer 和 Aluie 将其实施为高级代码，使他们能够研究从地球周长到 10 公里的不同模式的能量传输。然后，这些技术被应用于来自先进气候模型和卫星观测的海洋数据集。
研究表明，海洋天气系统在与气候尺度相互作用时会被激发或减弱，其模式反映了全球大气环流。研究人员还发现，赤道附近的一个大气带称为“热带辐合带”，它产生了全球 30% 的降水量，引起大量的能量转移，并产生海洋湍流。
斯托雷和阿卢耶表示，研究在多个尺度上发生的如此复杂的流体运动并不容易，但它比之前将天气与气候变化联系起来的尝试具有优势。他们相信该团队的工作为更好地了解气候系统创建了一个有前途的框架。
“人们对全球变暖和气候变化如何影响极端天气事件非常感兴趣，”阿卢耶说。“通常，此类研究工作基于统计分析，需要大量数据才能对不确定性有信心。我们正在采取基于机械分析的不同方法，这减轻了其中一些要求，并使我们能够更轻松地理解因果关系。”
在调查中发挥核心作用的团队还包括罗马托尔维加塔大学(University of Rome Tor Vergata)的研究科学家米歇尔·布齐科蒂(Michele Buzzicotti);利物浦大学助理研究员赫曼特·卡特里(Hemant Khatri)和普林斯顿大学高级科学家斯蒂芬·格里菲斯(Stephen Griffies)。
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