Vai Arktika sasilda aiz gada trakajiem ziemas laikapstākļiem?

Nopietni auksts: “Bumbas ciklons” sasalst strūklaku Ņujorkā. Attēls caur AP Photo / Marks Lennihans.

Autore Dženifera Franciska, Rutgeru universitāte

Kaitējumi, kas radušies no ekstrēmiem laikapstākļiem 2017. gada laikā, bija visu laiku lielākie ASV rēķini. Lielākā daļa no šiem notikumiem bija saistīti ar apstākļiem, kas intuitīvi tika saskaņoti ar globālo sasilšanu: karstuma rekordi, sausums, ugunsgrēki, piekrastes plūdi, viesuļvētras postījumi un stipras lietusgāzes.

Tomēr paradoksāli ir iespējamās saites starp klimata pārmaiņām un neseno nelielo nedēļu plūdumu Ziemeļamerikas austrumos. Ļoti jauna un “karsta tēma” klimata pārmaiņu izpētē ir uzskats, ka straujai Arktikas sasilšanai un vairumtirdzniecības kušanai var būt nozīme pastāvīgu aukstuma burvju izraisīšanā.

Nepieciešams tikai nedaudz iztēles, lai pieņemtu, ka, zaudējot pusi Arktikas jūras ledus segas tikai 30 gadu laikā, iespējams, tiks nodarīts kaitējums laikapstākļiem, bet kā tas vēl nav skaidrs. Kā atmosfēras zinātnieks es pēta, kā Arktikas sasilšana ietekmē temperatūras reģionus visā pasaulē. Vai mēs varam teikt, ka globālās sasilšanas izraisītās izmaiņas Arktikā ir bijušas saistītas ar drūmajiem ziemas laikapstākļiem, ko piedzīvojusi Ziemeļamerika?

Nenormālas temperatūras “dipols”

Dīvaini un destruktīvi laika apstākļi 2017. gada laikā gandrīz nepārtraukti bija jaunumos, un šķiet, ka 2018. gads seko tam pašam skriptam. Lielākā daļa ASV rietumnieku iet uz 2017. gada beigām - Jauno gadu, savukārt rietumnieki ilgojās pēc lietus, lai samitrinātu izkaltušās augsnes un apdzēstu ugunsgrēkus. Puteņi ir izpostījuši Austrumu jūrmala - it īpaši “bumbas ciklona” vētru 2018. gada 4. janvārī -, kamēr Kalifornijas Sjerra Nevada stāv gandrīz bez sniega.

Pētījums kontrastos: sasilšana netālu no Aļaskas un Klusā okeāna ir “sastāvdaļa” laikapstākļiem, kad aukstais gaiss no Arktikas ieplūst dziļi Ziemeļamerikā. Attēls caur NASA Zemes observatoriju ”rel =” noopener ”target =” _ blank ”> NASA Zemes observatorija.

Šis stāsts kļūst pazīstams, jo līdzīgi apstākļi ir izspēlēti četrās no pēdējām piecām ziemām. Daži politiķi Vašingtonā, ieskaitot prezidentu Trumpu, ir izmantojuši neparasto aukstumu, lai apšaubītu globālo sasilšanu. Bet, ja viņi aplūkotu plašo ainu, viņi redzētu, ka austrumu aukstuma burvestības ir relatīva pūka ziemeļu puslodē kopumā un ka lielākajā daļā teritoriju ir siltāks nekā parasti.

Silta, sausa Ziemeļamerikas rietumu daļa, kas sastopama kombinācijā ar aukstiem, sniegotiem austrumiem, nav nekas neparasts, taču šī modeļa izplatība un noturība pēdējos gados ir izraisījusi klimata pētnieku intereses.

Jet straumei - ātrai, augšējā līmeņa vēja upei, kas apņem ziemeļu puslodi - ir kritiska loma. Ja strūklas straume strauji virzās tālu ziemeļos un dienvidos lielā vilnī, var rasties ekstremālie apstākļi. Pēdējo nedēļu laikā liels pagrieziens uz ziemeļiem, veidojot tā saukto pastāvīgā atmosfēras spiediena “grēdu”, atradās pie Rietumkrasta līdz ar dziļu dienvidu leju vai “siļu” virs Austrumiem.

Tika izveidoti jauni termini, lai aprakstītu šīs spītīgās iezīmes: Ziemeļamerikas ziemas temperatūras dipols, Ridiāli izturīgais kalnu grēda virs rietumiem, un parasti briesmīgais aizsprosts— Austrumi.

Lai gan nesenajā aukstuma laikā ASV austrumos bija ļoti auksta temperatūra, lielākajā daļā pārējās ziemeļu puslodes gaisa temperatūra bija augstāka par vidējo. Attēls caur NOAA.

Neatkarīgi no tā, kā to sauc, šis dipola raksts ir nenormāli augsts gaisa temperatūra lielākajā daļā Rietumu līdz ar vēsiem apstākļiem austrumos - Ziemeļamerikas laika apstākļos ir dominējis četrās no pēdējām piecām ziemām. 2017. gada janvāris bija izteikts izņēmums, kad spēcīgais El Ni o pārcēla grēdas-siles modeli, izmetot rekordlielu lietu un sniega maisu Kalifornijā, kamēr austrumos bija viegls mēnesis.

Divas citas svarīgas pazīmes izceļ dipola temperatūras modeli: ārkārtīgi silta temperatūra Arktikā netālu no Aļaskas un silta okeāna temperatūra Klusā okeāna austrumu daļā. Vairāki jauni pētījumi norāda uz šiem A s sl dzes locek iem, kam ir nep rtraukts dipols.

Tango prasa divus

Kādu lomu šajā sasilšanas rietumos / īpaši vēsajos Austrumos spēlē sasilšana - īpaši okeāna un gaisa temperatūra Arktikā -? Paskaidrojums notiek šādi.

Klusā okeāna temperatūra svārstās dabiski, pateicoties īslaicīgām parādībām, piemēram, El Ni o / La Ni a, un ilgākiem modeļiem, gadu desmitiem garumā. Zinātnieki jau sen ir atzinuši, ka šīs variācijas ietekmē laika apstākļus visā Ziemeļamerikā un ārpus tās.

> Kad pastāvīgs atmosfēras spiediena apgabals paliek ASV rietumos, gaiss no Arktikas ieplūst ASV, izraisot sašķelšanos starp siltajiem un sausajiem Rietumiem un aukstajiem Austrumiem. Attēls, izmantojot Mesociklonu2014 un Deivids Svains

Jaunums šajā stāstā ir tāds, ka Arktika ir sasilusi vismaz divreiz ātrāk nekā pārējā zemeslode, kas nozīmē, ka temperatūras starpība starp Arktiku un teritorijām, kas atrodas tālāk uz dienvidiem, ir sarukusi. Tas ir svarīgi, jo ziemeļu / dienvidu temperatūras starpība ir viens no galvenajiem strūklas virzītājiem. Strūklas straume rada augsta un zema spiediena sistēmas, kas diktē mūsu zilās debesis un vētrumu, vienlaikus vadot arī tās. Viss, kas ietekmē strūklas plūsmu, ietekmēs arī mūsu laika apstākļus.

Kad okeāna temperatūra pie Ziemeļamerikas rietumu krasta ir siltāka nekā parasti, jo tā lielākoties ir bijis kopš 2013. gada ziemas, strūklas straumēm ir tendence veidot augsta spiediena grēdu gar Rietumu krastu, izraisot vētras novirzīšanu no Kalifornijā un atstājot lielu daļu Rietumu augstu un sausu.

Ja šī siltā okeāna temperatūra rodas kombinācijā ar neparasti siltiem apstākļiem netālu no Aļaskas, papildu karstums no Arktikas var pastiprināt kalnu grēdu, liekot tai sasniegt tālāk ziemeļus, kļūt noturīgākam un vēl vairāk siltuma sūknēt reģionā netālu no Aļaskas. Un pēdējos gados Aļaskā ir bijuši rekordlieli siltas temperatūras periodi, daļēji samazināta jūras ledus dēļ.

Mani kolēģi un es šo dabisko un ar klimata pārmaiņām saistīto seku kombināciju ir nodēvējuši par “Tas prasa divus tango”, jēdzienu, kas varētu palīdzēt izskaidrot Smieklīgi izturīgo grēdu, kas bieži novērots kopš 2013. gada. Vairāki jauni pētījumi atbalsta šo cilvēku izraisīto dabiskais modelis, lai gan joprojām pastāv strīdi par mehānismiem, kas sasaista strauju Arktikas sasilšanu ar laikapstākļiem tālāk uz dienvidiem vidējos platuma grādos.

Vēl ekstrēmāki laika apstākļi priekšā?

Reaģējot uz atmosfēras spiediena nostiprināto rietumu grēdu, strūklas vējš parasti arī veido dziļāku, spēcīgāku siļu lejtecē. Dziļās siles darbojas kā atvērtas ledusskapja durvis, ļaujot aukstajam arktiskajam gaisam ienirt dienvidu virzienā, nogādājot ciešanas apgabalos, kas ir slikti sagatavoti to apstrādāt. Sniega vētras Teksasā, ledus vētras Gruzijā un vēsus sniega putnus Floridā var vainot 2017. gada decembra un 2018. gada janvāra briesmīgi saspīlētajā silē.

Aukstais Arktikas laiks kopā ar silto tropisko gaisu uzliesmoja vētrai, kas izraisīja daudz sniega pēdas un plūdu vietas Bostonā. Attēls, izmantojot AP Photo / Michael Dwyer.

Apledojuma pievienošana kūkai ir tendence tā saucamajiem “nor'easters”, piemēram, “bumbas ciklonam”, kas satricināja 4. janvārī, veidoties gar Austrumu krastu, kad sile dienvidrietumu vēji izlīdzināsies gar Atlantijas okeāna piekrasti. Iegūtais intensīvais temperatūras kontrasts starp auksto zemi un Golfa straumes sildīto okeānu nodrošina degvielu šīm mežonīgajām vētrām.

Lielais jautājums ir par to, vai klimata izmaiņas nākotnē padarīs dipola modeļus līdz ar tiem raksturīgo tendenci radīt ekstrēmus laika apstākļus. Atbilde ir jā un nē.

Tiek plaši gaidīts, ka globālā sasilšana radīs mazāk rekordu zemā temperatūrā - šī tendence jau ir novērota. Bet var arī būt taisnība, ka aukstuma burvestības kļūs noturīgākas, pastiprinoties dipola paraugiem - tendence, kas, šķiet, arī notiek.

Grūti noskaidrot, vai saglabāsies šī laika apstākļi - kopumā siltākas ziemas Ziemeļamerikā, bet ilgāk auksti snaps. Izpratne par šo sarežģīto mijiedarbību starp dabiskajām ietekmēm un cilvēku izraisītajām izmaiņām ir izaicinājums.

Neskatoties uz to, pētījumi strauji virzās uz priekšu, izstrādājot jaunus radošus rādītājus. Mūsu labākie rīki, lai ieskatītos nākotnē, ir sarežģītas datorprogrammas, taču arī viņi cīnās, lai modelētu šo sarežģīto klimata sistēmas izturēšanos. Ņemot vērā to, cik svarīgi ir paredzēt ārkārtējos laika apstākļus un to ietekmi uz daudziem mūsu dzīves aspektiem, pētniekiem jāturpina atdalīt saikne starp klimata pārmaiņām un laikapstākļiem, lai palīdzētu mums sagatavoties iespējamiem mātes dabas dabas tantrumiem.

Dženifera Franciska, Rutgeru universitātes pētniecības profesore

Šis raksts sākotnēji tika publicēts vietnē The Conversation. Izlasiet oriģinālo rakstu.