Oteplování rovníkového Pacifiku má dvě fáze, ukazuje nová studie

Oteplování rovníkové části Tichého oceánu nemusí v dlouhodobém horizontu probíhat tak, jak naznačují první reakce klimatického systému na rostoucí koncentrace oxidu uhličitého. K tomuto závěru dospěla studie publikovaná v časopise AGU Advances, kterou vypracovali Dirk Olonscheck a Sarah M. Kang. Práce nese název „Phase transition of CO2-driven equatorial Pacific warming pattern governed by ocean dynamics and remote forcing“ a na její význam upozornil v komentáři z 19. října Alberto Montanari.

Autoři se zaměřili na takzvaný vzorec oteplování povrchu oceánu v tropické části Tichého oceánu, tedy na rozdíl mezi teplotou vody na východě a na západě rovníkového pásma. Tento teplotní gradient má význam pro atmosférickou cirkulaci i pro fungování jevů, jako je El Niño. Výsledky klimatických modelů však dlouhodobě nejsou v tomto ohledu jednotné, a právě proto je otázka, jak se gradient bude vyvíjet, předmětem intenzivního výzkumu.

Vědci využili modelové simulace pod scénářem čtyřnásobného zvýšení koncentrace CO2. Zjistili, že oteplování rovníkového Pacifiku probíhá ve dvou fázích. V první dojde k posílení gradientu teploty povrchu moře, v dlouhodobém horizontu pak následuje jeho oslabení. Počáteční zvýšení teplotních rozdílů je tedy podle simulací později zmírněno změnami cirkulace.

Studie také objasňuje, co stojí za úvodním posílením gradientu. Autoři ho připisují kombinaci dvou procesů. Jedním je rovníkové působení, které zahrnuje změny oceánské cirkulace přímo v tropech. Druhým je vzdálené působení z atmosféry severní polokoule, které se do rovníkového Pacifiku přenáší na větší vzdálenost. Obě složky se podle práce podílejí na rychlé počáteční odezvě oceánu.

Klíčovým zjištěním je, že rychlé reakce se postupně mění v oslabené gradienty prostřednictvím pomalých úprav oceánu. Oceán totiž reaguje na změny dynamicky a s velkým zpožděním, takže prvotní vzorec oteplování nelze považovat za trvalý. Fáze, která převládá v prvních desetiletích po zvýšení koncentrace CO2, se může zásadně lišit od stavu, k němuž se systém dlouhodobě blíží.

Podle Montanariho komentáře mají tyto poznatky širší dosah. Přispívají k lepšímu porozumění oceánské zpětné vazbě po globálním oteplování, tedy způsobu, jakým oceán sám ovlivňuje další vývoj klimatu. Zjištění podporují zlepšení budoucích projekcí v rámci klimatických změn, protože ukazují, že při posuzování vývoje tropického Pacifiku je nutné rozlišovat mezi krátkodobou a dlouhodobou odezvou.

Studie vychází z modelových simulací, nikoli z přímých pozorování, a týká se extrémního scénáře čtyřnásobné koncentrace CO2. Její závěry tak popisují chování klimatických modelů za určitých podmínek. Přesto naznačují, proč se dosavadní odhady budoucího vývoje teplotního gradientu v rovníkovém Pacifiku mohly lišit. Pokud se rozdíly mezi modely i pozorovanými trendy odvíjejí také od toho, v jaké fázi přechodu se systém právě nachází, může to pomoci vysvětlit část nejistot, které s touto oblastí souvisejí.

Rovníkový Pacifik přitom patří k regionům, jejichž změny se promítají do počasí daleko za jeho hranicemi. Změny teplotních gradientů v oceánu ovlivňují například srážky, proudění v atmosféře a četnost některých extrémních událostí v mnoha částech světa. Přesnější představa o tom, jak se tamní oteplování bude vyvíjet v čase, proto může zpřesnit i regionální projekce.

Dvoufázový charakter oteplování zároveň připomíná, že klimatický systém nereaguje na zásahy lineárně. Pomalé přizpůsobování oceánu, které se projeví až po delší době, může zmírnit, ale i změnit účinky, jež byly patrné v prvních fázích oteplování. Autoři studie tak upozorňují na potřebu zohledňovat při modelování oceánskou dynamiku i vzdálené vlivy z atmosféry, a nespoléhat jen na okamžitou reakci povrchu moře.

Plné znění práce je dostupné v časopise AGU Advances, ročník 7, pod identifikátorem e2026AV002437.