تیم‌های بین‌المللی محققان برای اولین بار شواهد قاطع و ردیابی‌پذیری ارائه کرده‌اند که نشان می‌دهد گرمای غیرمعمول فلات تبت — در فاصله هزاران کیلومتر — قادر است مکانیزمی را راه‌اندازی کند که منجر به طقس حدی و سیل‌های مخرب در سواحل غربی آمریکا می‌شود. این کشف، منتشرشده در شماره ۹ سپتامبر مجله Science Advances، پدیده «تلکان‌شبیده اقلیمی» را از حوزه تئوری خارج کرده و به یک واقعیت قابل پیش‌بینی و پایش تبدیل نموده است.

دو رویداد تاریخی، یک امضای جوی مشترک

ریشه‌ی این کشف به زمستان‌های ۲۰۱۶ و ۲۰۲۳ بازمی‌گردد. در هر دو مقطع، دمای سطح فلات تبت به‌شکل معناداری از میانگین‌های بلندمدت بالا رفت. تقریبا یک ماه پس از هر رویداد حرارتی، کالیفرنیا، نوادا، اورگان، یوتا و آریزونا در آغوش بارش‌های رکورددار درآمدند؛ رویدادهایی که مجموعاً خسارت‌های مالی حدود ۶.۶ میلیارد دلاری و جان‌باختن حداقل نه نفر را به همراه داشتند. نکته‌ی شاید عجیب‌تر، وقوع هر دو رویداد در سال‌های لانیňa بود — فاز اقیانوسی که معمولاً پیش‌بینی‌های خشک‌سالی را برای غرب آمریکا به ارمغان می‌آورد.

نمودار مقایسه ناهنجاری دمای فلات تبت و بارش‌های شدید کالیفرنیا در زمستان‌های ۲۰۱۷ و ۲۰۲۳
مقایسه ناهنجاری‌های دمای فلات تبت و بارش‌های شدید کالیفرنیا در دو دوره مورد مطالعه

مکانیزم پنهان: قطار موج راسبی (Rossby Wave Train)

یونگکنگ شو، استاد ممتاز علوم اتمسفری و اقیانوسی در UCLA و نویسنده اول مطالعه، مکانیزم را این‌گونه تشریح می‌کند: «وقتی فلات تبت در اوایل زمستان داغ‌تر از معمول می‌شود، یک گرادیان دمایی قوی بین این فلات و نواحی عرضی شمال و جنوب برقرار می‌گردد. این برهم‌زنش حرارتی، مجموعه‌ای از موج‌های اطفایی را در جت‌استریم متحرک می‌کند که به صورت قطار موج راسبی هزاران کیلومتر به سمت شرق انتشار می‌یابند.»

وقتی این قطار موج به اقیانوس آرام شمال‌شرقی می‌رسد، ناگهان دچار شکست می‌شود — پدیده‌ای نظیر خرد شدن موج‌های اقیانوسی در سواحل. این شکست موج، ثبات اتمسفر را به شدت کاهش داده و رودخانه‌های اتمسفری را تقویت می‌کند، که در نهایت بارش‌های وحشتناک و طولانی‌مدت را بر سواحل کالیفرنیا تحمیل می‌کنند.

تصویر ماهواره‌ای رودخانه اتمسفری در حال نفوذ به سواحل غربی آمریکا
رودخانه اتمسفری در حال نفوذ به سواحل غربی آمریکا — عامل اصلی بارش‌های حدی

چرا مدل‌های پیش‌بینی رایج ناکام ماندند؟

سیستم‌های پیش‌بینی پیشرو، که عمدتاً بر الگوهای اقیانوسی همچون النینیو و لانیňa تکیه دارند، نتوانستند این بارش‌های مخرب را پیش‌بینی کنند. شو تأکید می‌کند: «ما اثبات کرده‌ایم که دمای بری در نیم‌کره شمال می‌تواند عاملی تصمیم‌گیرنده و غالب بر الگوهای اقیانوسی باشد که در مدل‌های فعلی نادیده گرفته شده است.»

ماتیو هوبر، استاد علوم اتمسفری در دانشگاه پر듀 (که در مطالعه مشارکت نداشته)، این کار را «مطالعه موردی بسیار خاص و تأثیرگذار» خوانده و تشبیه می‌کند: «کوهستان‌ها و فلات‌های بزرگ، موج‌هایی در جت‌استریم تولید می‌کنند که هزاران مایل طول دارند. تغییر دمای سطح آن‌ها، benzer به بالا و پایین رفتن یک موتورسیکلت روی پله‌هاست — انرژی و مسیر موج جت‌استریم را به‌شکل بنیادینی تغییر می‌دهد.»

آینده هشدارهای زودرس: شاخصی بالادستی از فلات تبت

مدل‌های پیشرفته استفاده‌شده در این تحقیق، رویدادهای ۲۰۱۷ و ۲۰۲۳ را با دقت شگفت‌انگیزی بازتولید کردند. این دقت، امید را تقویت می‌کند که پایش مستمر دمای فلت تبت بتواند به عنوان یک شاخص «بالادستی» (Lead Indicator) در سیستم‌های هشدار زودرس برای غرب آمریکا ادغام شود. شو می‌افزاید: «با تشدید طقس حدی در سراسر جهان، درک این تلکان‌شبیده به آژانس‌های پیش‌بینی اجازه می‌دهد تا جوامع ساحلی را هفته‌ها زودتر از مخاطرات آتی آگاه سازند.»

مقایسه خروجی مدل‌سازی با رصدهای واقعی برای تایید دقت پیش‌بینی
دقت فوق‌العاده مدل‌سازی در بازتولید رویدادهای بارش حدی

این تحقیق، نخستین مطالعه فصلی (متمرکز بر زمستان) در مجموعه‌ای نوین از پژوهش‌هاست که تأثیر دمای بری بر الگوهای طقس را بررسی می‌کنند — گامی استراتژیک در پیش‌برد علم پیش‌بینی طقس از رویکردی محض اقیانوس‌گرا به سمت یک پارادایم جامع زمین-اقیانوس-اتمسفر.