Как наблюдения, так и моделирование климата показали, что окраины тропиков и связанной с ними субтропической климатической зоны смещаются в сторону более высоких широт в условиях изменения климата. Однако лежащий в основе динамический механизм, стимулирующий это явление, озадачивающее научное сообщество уже более десяти лет, до сих пор не совсем ясен. В ряде исследований доказывается, что атмосферные процессы в отсутствие динамики океана приводят к расширению тропической зоны. Например, предполагается, что увеличение выбросов парниковых газов, уменьшение содержания озона и увеличение количества аэрозолей являются доминирующими факторами, способствующими расширению зоны тропиков. Однако эти исследования в основном основаны на моделировании, а наблюдения показывают гораздо более сложную эволюцию такого расширения. Изучая ширину тропического пояса по отдельности над каждым океаническим бассейном, в этом исследовании авторы обнаружили, что ширина тропического пояса тесно связана со смещением меридиональных градиентов температуры в средних широтах океана. При глобальном потеплении, как реакции первого порядка, субтропическая зона конвергенции испытывает большее потепление поверхности из-за фоновой конвергенции поверхностных вод. Такое потепление вызывает сдвиг океанических меридиональных градиентов температуры в средних широтах к полюсам и стимулирует расширение тропического пояса.

Множество свидетельств указывает на то, что зона тропиков расширяется. Несмотря на многочисленные попытки выяснить причину, лежащий в основе динамический механизм, приводящий к такому расширению, всё ещё не совсем ясен. Здесь, на основе наблюдений, моделирования в рамках Проекта взаимного сравнения моделей CMIP5 и специально разработанных численных экспериментов исследуются изменения и тенденции ширины тропической зоны с региональной точки зрения. Авторы обнаружили, что ширина тропического пояса точно соответствует смещению меридиональных градиентов температуры в средних широтах океана. При глобальном потеплении, как реакции первого порядка, субтропический океан испытывает большее потепление поверхности из-за средней экмановской конвергенции аномально тёплой воды. Усиленное субтропическое потепление, которое частично не зависит от естественных климатических колебаний, таких как Тихоокеанская десятилетняя осцилляция, приводит к продвижению меридиональных градиентов температуры в средних широтах к полюсу и стимулирует расширение тропического пояса. Представленные результаты, подкреплённые как наблюдениями, так и моделированием, предполагают, что глобальное потепление, возможно, уже внесло значительный вклад в продолжающееся расширение зоны тропиков, особенно в Южном полушарии, где океан доминирует.

Ссылка: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2020JD033158