Тропическая часть Тихого океана не является плоской, как пруд. Вместо этого она регулярно меняет свои границы с высокой на низкую. Природные циклы, такие как феномены Эль-Ниньо и Ла-Ниньа раскачивают уровень моря  взад и вперед, с океаном близ Азии на одном конце и океаном соседствующим с Северной и Южной Америкой, с другой стороны. Но за последние 30 лет, качели стали более экстремальными, вызывая колебания уровня моря в три раза выше, чем за последние годы. Почему это происходит?

Новое исследование Университета НАСА обнаружило, что различные формирования двух отдельных климатических циклов могут служить причиной этих усиливающихся колебаний, которые происходят на вершине глобального повышения уровня моря из-за таяния ледяного покрова и потепления океанов. Полученные результаты помогут улучшить прогнозы изменений уровня моря, позволяя уязвимым прибрежным сообществам подготовиться к риску наводнений, эрозии и другим опасностям, связанным с повышением уровня моря.

Тони Сонг из Лаборатории реактивного движения НАСА (NASAs Jet Propulsion Laboratory), Пасадена, штат Калифорния, и его коллеги рассмотрели корреляции уровня тропического тихоокеанского моря в различных фазах двух важных климатических циклов: Тихоокеанского десятилетнего колебания (PDO) и Эль-Ниньо / Южного колебания (ENSO). Сонг и его команда обнаружили, что фазы этих циклов могут либо усиливать, либо ослаблять друг друга, оказывая непосредственное влияние на изменчивость уровня моря через Тихий океан.

В период с 1990 по 2000 год, величина этих перепадов уровня моря в среднем составляла около 6 дюймов (16 сантиметров) — это в пять раз больше высоты глобального подъема уровня моря за тот же период. Азия в настоящее время располагается на верхней границе качелей уровня моря, в то время как береговая линия Северной и Южной Америки, все дальше к северу Южной Калифорнии, получает выгоду от более низкого уровня моря. Для сообществ, которым угрожает повышение уровня моря, движение качелей в обратную сторону имеет решающее значение.

Две фазы PDO и две фазы ENSO колебаний можно объединить четырьмя различными способами. Аналогично тому, как вы подбрасываете десятицентовик и пятицентовую монету вместе, вы получите четыре различных комбинации орла и решки. Сонг и его коллеги побили 60-летний рекорд, когда каждая из четырех комбинаций преобладала в тропической части Тихого океана и была сравнена с записью наблюдавшихся колебаний уровня моря с востока на запад за тот же период.

Корреляция скакала между двумя из четырех комбинаций и морских уровней: Эль-Ниньо плюс положительно коррелируемое PDO-колебание с высоким уровнем моря в Северной и Южной Америке, и Ла-Ниньа плюс отрицательно коррелируемое PDO-колебание с высоким азиатским уровнем моря.

"Эти вещи подобраны настолько хорошо, что мы были очень удивлены", — сказал Дже Хун Мун, — ведущий автор статьи об исследовании, опубликованном в журнале The Journal of Geophysical Research — Oceans. Мун проделал большую часть исследований во время работы в Лаборатории реактивного движения (JPL), и в настоящее время является ассистентом профессора в Национальном университете Чеджу, Южной Кореи.

Эти новообретенные корреляции дают вразумительный ответ на вопрос о том, почему по всей видимости, усилились колебания уровня моря за последние десять лет. За весь период с 1950 по 1980, Тихий океан был в отрицательной фазе PDO в то время как случились феномены Эль-Ниньо и Ла-Ниньа. Это означает, что события могут произойти только при двух из четырех возможных комбинациях фаз. Авторы исследования утверждают, что, когда одна из этих двух комбинаций — отрицательное PDO-колебание и Эль-Ниньо имеют место быть, их циклы противодействуют друг другу, подавляя влияние друг друга на уровень моря, что каждый имел бы по отдельности.

С 1980 по 2010 год, наблюдались как положительные так и отрицательные фазы PDO-колебаний в дополнение к феноменам Эль-Ниньо и Ла-Ниньа. На самом деле, в какой-то момент в течение этого периода можно было наблюдать все четыре комбинации двух циклов. Эль-Ниньо / положительная фаза PDO-колебания и Ла-Ниньа / отрицательная фаза формирования PDO-колебания произошли в этот период времени, но не были замечены в предыдущие 30 лет. Это увеличило изменчивость уровня моря.

"Продолжится ли это увеличение изменчивости пока неясно", — объяснил доктор Сонг, потому что ученые до сих пор не понимают, что именно вызывает изменение фазы в любом из циклов. "Мы рады тому, что обнаружили еще один кусок головоломки в продолжающемся исследовании изменчивости океана Тихого океана", — сказал он в заключении.