Eine Forschungsgruppe unter der Leitung von außerordentlichem Professor Jing Li von der Fakultät für Physik der Universität Peking veröffentlichte einen Artikel in Wissenschaftsbulletin mit dem Titel „Die Verschiebung des dekadischen Trends bei Staubaktivitäten im Nahen Osten, zurückzuführen auf die Variabilität des nordtropischen Atlantiks.“ Die Studie zeigt, dass die Variabilität der Meeresoberflächentemperatur (SST) des Nordtropischen Atlantiks der Hauptgrund für die dekadische Trendverschiebung der Staubaktivitäten im Nahen Osten ist.
Der Nahe Osten ist als zweitgrößte Staubquelle der Welt für über 10 % der weltweiten Staubemissionen verantwortlich, mit einem deutlichen Höhepunkt in der Sommersaison. Transportierte Staubpartikel beeinflussen zahlreiche dicht besiedelte Regionen von Nordamerika bis Südasien und haben negative Auswirkungen auf Verkehr, Gesundheit, Landwirtschaft und Umwelt.
Die Analyse von Daten aus mehreren Quellen zeigt, dass die sommerliche Staubaktivität im Nahen Osten in den letzten zwei Jahrzehnten einen deutlichen Trendwechsel erfahren hat. Um das Jahr 2010 herum ging der Trend von einem deutlichen Anstieg in einen deutlichen Rückgang über. Die zugrunde liegenden Ursachen für diese Verschiebung blieben jedoch unklar. Daher ist es für die Erforschung globaler Klima- und Umweltveränderungen von großer Bedeutung, die Faktoren hinter der Trendwende aufzudecken und die spezifischen Wirkungsmechanismen zu untersuchen.
Um dieses Phänomen zu untersuchen, nutzte die Forschungsgruppe unter der Leitung von außerordentlichem Professor Jing Li an der Fakultät für Physik der Universität Peking eine Kombination aus Datenanalyse aus mehreren Quellen und globalen Klimamodellsimulationen. Ihre Ergebnisse zeigten einen engen Zusammenhang zwischen der Trendverschiebung der Staubaktivitäten im Nahen Osten und Änderungen der Meeresoberflächentemperatur (SST) im Nordtropatlantik.
Der Korrelationskoeffizient zwischen den beiden übersteigt 0,6, wohingegen keine signifikante Korrelation zwischen ersterem und der SST-Variabilität anderer Meeresbecken beobachtet wird. Gleichzeitig weisen sowohl der Staub im Nahen Osten als auch der SST im nördlichen tropischen Atlantik einen ähnlichen Übergang von zunehmenden zu abnehmenden dekadischen Trends für den Zeitraum 2000–2019 auf, wobei Wendepunkte um das Jahr 2010 herum auftreten.
Durch erzwungene Simulationsexperimente unter Verwendung der beobachteten SST im Nordtropischen Atlantik in Verbindung mit einem zufälligen Waldstaubvorhersagemodell konnte die dekadische Trendverschiebung der Staubaktivitäten im Nahen Osten in den letzten 20 Jahren erfolgreich reproduziert werden.
Weitere Untersuchungen der Forschungsgruppe, einschließlich der Diagnose meteorologischer Variablen und physikalischer Prozesse, ergaben, dass die Erwärmung des Nordtropischen Atlantiks eine anomale lokale meridionale Zirkulation auslöst. Dies fördert den Luftanstieg im Nordtropischen Atlantik und die Absenkung im Nahen Osten. Folglich begünstigen der hohe Oberflächendruck und die verstärkten Shamal-Winde im Norden, die durch den nachlassenden Luftstrom erzeugt werden, eine heiße und trockene Umgebung im Nahen Osten, die die Staubemission und den Staubtransport begünstigt.
Etwa im Jahr 2010, als die SST im Nordtropischen Atlantik vom Anstieg zum Abfall überging, änderte sich gleichzeitig der Trend der Staubaktivität im Nahen Osten.
Diese Forschung deckt nicht nur die potenziellen Treiber hinter der dekadischen Variabilität der Staubaktivität im Nahen Osten auf, sondern bietet auch eine theoretische Grundlage für die Verbesserung der Vorhersagefähigkeiten der Staubaktivität in der Region und auf globaler Ebene.
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Guanyu Liu et al., Die Verschiebung des dekadischen Trends bei Staubaktivitäten im Nahen Osten, zurückzuführen auf die Variabilität des Nordtropischen Atlantiks, Wissenschaftsbulletin (2023). DOI: 10.1016/j.scib.2023.05.031