หากพลังงานจากดวงอาทิตย์แปรผันเพียง 0.1 เปอร์เซ็นต์ในช่วงวัฏจักรสุริยะ 11 ปีการผันแปรเล็ก ๆ นี้จะช่วยผลักดันการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในรูปแบบสภาพอากาศบนโลกหรือไม่? ใช่บอกว่านักวิจัยจากศูนย์วิจัยบรรยากาศแห่งชาติ (NCAR) ซึ่งใช้การสังเกตการณ์สภาพอากาศมานานกว่าศตวรรษและคอมพิวเตอร์จำลองทรงพลังสามรุ่นในการศึกษาของพวกเขา พวกเขาพบการเชื่อมต่อที่ละเอียดอ่อนระหว่างวัฏจักรสุริยะสตราโตสเฟียร์และมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อนที่ทำงานประสานกันเพื่อสร้างรูปแบบสภาพอากาศเป็นระยะที่ส่งผลกระทบต่อโลกมาก นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าสิ่งนี้จะช่วยในการทำนายความรุนแรงของปรากฏการณ์สภาพภูมิอากาศเช่นมรสุมอินเดียและปริมาณน้ำฝนในมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อนล่วงหน้าหลายปี
“ ดวงอาทิตย์สตราโตสเฟียร์และมหาสมุทรเชื่อมโยงกันในรูปแบบที่สามารถมีอิทธิพลต่อเหตุการณ์เช่นปริมาณน้ำฝนในฤดูหนาวในอเมริกาเหนือ” Gerald Meehl นักวิทยาศาสตร์จาก NCAR กล่าว “ การทำความเข้าใจบทบาทของวัฏจักรสุริยะสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกเพิ่มเติมขณะที่นักวิทยาศาสตร์ทำงานเพื่อทำนายรูปแบบสภาพอากาศในภูมิภาคในอีกสองสามทศวรรษข้างหน้า”
การศึกษาใหม่ดูที่การเชื่อมโยงระหว่างผลกระทบของดวงอาทิตย์กับสองภูมิภาคที่ดูเหมือนไม่เกี่ยวข้อง สารเคมีในสตราโตสเฟียร์และอุณหภูมิผิวน้ำทะเลในมหาสมุทรแปซิฟิกตอบสนองในช่วงสุริยจักรวาลในรูปแบบที่ขยายอิทธิพลของดวงอาทิตย์ในบางแง่มุมของการเคลื่อนที่ของอากาศ สิ่งนี้สามารถเพิ่มแรงลมและปริมาณน้ำฝนเปลี่ยนอุณหภูมิผิวน้ำทะเลและเมฆปกคลุมบริเวณเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนบางแห่งและมีอิทธิพลต่อสภาพอากาศของโลกในที่สุด
ทีมแรกยืนยันทฤษฎีก่อนหน้านี้ว่าการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยของพลังงานแสงอาทิตย์ในระหว่างการผลิตสูงสุดของจุดดับความร้อนจะถูกดูดซับโดยโอโซนในชั้นบรรยากาศ พลังงานทำให้อากาศในสตราโตสเฟียร์อุ่นขึ้นในเขตร้อนซึ่งเป็นที่ที่แสงอาทิตย์มีความเข้มที่สุดในขณะเดียวกันก็กระตุ้นการผลิตโอโซนเพิ่มเติมที่นั่นซึ่งดูดซับพลังงานแสงอาทิตย์ได้มากขึ้น เนื่องจากสตราโตสเฟียร์อุ่นขึ้นอย่างไม่สม่ำเสมอด้วยภาวะโลกร้อนที่เกิดขึ้นอย่างเด่นชัดในละติจูดที่ต่ำกว่าลมสตราโตสเฟียร์จึงเปลี่ยนไปและผ่านกระบวนการเชื่อมต่อที่เชื่อมโยงกัน
ในเวลาเดียวกันการเพิ่มขึ้นของแสงอาทิตย์ในระดับสูงสุดทำให้เกิดความร้อนขึ้นเล็กน้อยของน้ำทะเลบนมหาสมุทรแปซิฟิกค่อนข้างร้อนซึ่งเมฆที่ปิดกั้นดวงอาทิตย์จะหายาก ความร้อนที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยจะทำให้เกิดการระเหยมากขึ้นทำให้เกิดไอน้ำเพิ่มขึ้น ในทางกลับกันความชื้นจะถูกพัดพาไปตามบริเวณที่มีฝนตกตามปกติของมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อนทางตะวันตกทำให้เกิดฝนตกหนักและเสริมแรงให้กับกลไกของสตราโตสเฟียร์
อิทธิพลจากบนลงล่างของสตราโตสเฟียร์และอิทธิพลจากล่างขึ้นบนของมหาสมุทรทำงานร่วมกันเพื่อเพิ่มความแข็งแรงให้กับวงนี้และเสริมสร้างลมค้าขาย เมื่อแสงแดดส่องเข้ามาในพื้นที่ที่แห้งกว่าการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้จะเสริมซึ่งกันและกันทำให้เกิดเมฆน้อยลงใน subtropics ทำให้แสงอาทิตย์สามารถเข้าถึงพื้นผิวได้มากขึ้นและสร้างวงตอบรับเชิงบวกที่จะเพิ่มการตอบสนองต่อสภาพอากาศ
การตอบโต้ของสตราโตสเฟียร์และมหาสมุทรในช่วงที่มีแสงอาทิตย์มากที่สุดทำให้แถบเส้นศูนย์สูตรของมหาสมุทรแปซิฟิกเย็นลงและแห้งกว่าปกติทำให้เกิดสภาพคล้ายกับเหตุการณ์ La Nina อย่างไรก็ตามการระบายความร้อนประมาณ 1-2 องศาฟาเรนไฮต์นั้นอยู่ไกลออกไปทางตะวันออกมากกว่าใน La Nina ทั่วไปมีความแรงเพียงครึ่งเดียวและเกี่ยวข้องกับรูปแบบลมที่แตกต่างกันในสตราโตสเฟียร์
การตอบสนองของโลกต่อวัฏจักรสุริยะยังคงดำเนินต่อไปเป็นเวลาหนึ่งหรือสองปีหลังจากมีกิจกรรมจุดสูงสุดบนดวงอาทิตย์ รูปแบบที่เหมือน La Nina ถูกเรียกโดยค่าสูงสุดของดวงอาทิตย์มีแนวโน้มที่จะพัฒนาเป็นรูปแบบที่คล้ายกับ El Nino เนื่องจากกระแสน้ำที่เคลื่อนไหวช้า ๆ แทนที่น้ำเย็นเหนือมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อนตะวันออกด้วยน้ำอุ่น การตอบสนองของมหาสมุทรนั้นแข็งแกร่งเพียงครึ่งเดียวเช่นเดียวกับเอลนีโญและความอบอุ่นที่ล้าหลังนั้นไม่สอดคล้องกันเหมือนรูปแบบของลานีน่าที่เกิดขึ้นระหว่างยอดเขาในวัฏจักรสุริยะ
ค่าสูงสุดของพลังงานแสงอาทิตย์อาจปรับปรุงเหตุการณ์ La Nina จริงหรือรองรับเหตุการณ์ El Nino จริง La Nina ในปี 1988-89 เกิดขึ้นใกล้จุดสูงสุดของสุริยจักรวาล ลานีน่าแข็งแกร่งขึ้นอย่างผิดปกติและเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญในรูปแบบของสภาพอากาศเช่นฤดูหนาวที่ไม่รุนแรงและแห้งแล้งในสหรัฐอเมริกาตะวันตกเฉียงใต้
มรสุมอินเดียอุณหภูมิพื้นผิวทะเลแปซิฟิกและปริมาณน้ำฝนและรูปแบบภูมิอากาศในภูมิภาคอื่น ๆ ส่วนใหญ่เกิดจากการเพิ่มขึ้นของอากาศในเขตร้อนและกึ่งเขตร้อนของโลก ดังนั้นการศึกษาใหม่สามารถช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ใช้การทำนายวัฏจักรสุริยะเพื่อประเมินว่าการไหลเวียนนั้นและรูปแบบสภาพภูมิอากาศในระดับภูมิภาคที่เกี่ยวข้องนั้นอาจแตกต่างกันไปในอีกสิบหรือสองทศวรรษข้างหน้า
ทีมใช้คอมพิวเตอร์สามรุ่นที่แตกต่างกันเพื่อดูตัวแปรทั้งหมดและแต่ละแบบมีผลลัพธ์เดียวกันซึ่งแม้แต่ความแปรปรวนเล็กน้อยในพลังงานของดวงอาทิตย์ก็อาจมีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อโลก
“ ด้วยความช่วยเหลือของพลังการประมวลผลที่เพิ่มขึ้นและตัวแบบที่ได้รับการปรับปรุงรวมถึงการค้นพบเชิงสังเกตการณ์เรากำลังเปิดเผยถึงวิธีการที่กลไกต่างๆรวมตัวกันเพื่อเชื่อมต่อความแปรปรวนของดวงอาทิตย์กับสภาพอากาศและภูมิอากาศของเรา” Meehl กล่าว
งานวิจัยของทีมถูกตีพิมพ์ในวารสาร วิทยาศาสตร์.
