Lämmin sää tuhansien mailien päässä näyttää epätodennäköiseltä syöltä Yhdistyneen kuningaskunnan kummallisesti märältä talvelle tai luun syvälle chillille, jonka tänä vuonna kokenut Yhdysvaltojen itäosa. Lämpenemisestä arktisesta alueesta voidaan syyttää molempia, sanoi Rutgersin yliopiston ilmakehätutkija Jennifer Francis äskettäisessä AAAS: n vuosikokouksessa Chicagossa, Illinoisissa.
Asiaan liittyvä sisältö
- Deep Freeze paljastaa Lake Superiorin yksinäiset jääluolot
- Kesäiset lämpöaallot voivat olla yhteydessä merijään menetykseen
"Se johtuu siitä, että tämän talven kuviot ovat pohjimmiltaan juuttuneet paikoilleen jo joulukuun alusta", Francis sanoi. Ja kuvio - johon on sisältynyt esimerkiksi kylmä, kylmä lämpötila esimerkiksi Yhdysvaltojen itäosissa - on juuttunut arktisen alueen vuoksi.
Ruotsalainen fyysikko Svante Arrhenius laski ensimmäisen kerran vuonna 1896 [pdf], kuinka hiilidioksidin pumppaaminen ilmakehään lämmittäisi planeettaa kasvihuoneilmiön kautta. Hän kirjoitti, että lämpeneminen ilmenee voimakkaimmin arktisilla alueilla, joka tunnetaan nimellä arktinen (tai polaarinen) monistuminen. Ja se on nyt nähtävissä maailman sää melun yläpuolella - alla on NASA-animaatio lämpötilaeroista keskiarvoihin nähden vuosina 1950 - 2013:
Arktisen lämpenemisen viimeaikainen lisääntyminen näkyy helposti merijäämän menetyksenä Jäämerellä. Erityisesti kesällä merijää on vähentynyt yli kaksi vuosikymmentä, ja vanhan, paksun jään menetykset ovat olleet erityisen voimakkaita (katso video alla).
"Kun menetät merijäätä, arktinen vahvistuminen on varmasti täällä", kertoi kansallisen lumi- ja jäädatakeskuksen johtaja Mark Serreze. Hänen mukaansa merijään menetyksellä on vaikutuksia keskipituusasteille, etenkin sääkuviin.
Arktinen alue vaikuttaa muualla planeetalla monin tavoin, mutta sitä, joka on Francisin työssä eniten merkitystä, kutsutaan polun suuntaisiksi lämpötilagradienteiksi - se on lämpötilaero arktisen alueen ja keskipituusasteiden välillä, missä Yhdysvaltojen mannerosa sijaitsee. Tämä polun suuntaan suuntautuva lämpötilagradientti saa ilmaa alkamaan virtaamaan pohjoisnavasta etelään, ja pyörivä maa pakottaa ilman liikkumaan lännestä itään, muodostaen suihkuvirran.
Usein lentäjät tunnistavat suihkuvirran ilmajoena, joka voi antaa lentokoneelleen vauhdin lennettäessä Los Angelesista New Yorkiin. Sääfanaatikot saattavat kuitenkin tuntea paremmin ilmamallin kykynsä siirtää sääjärjestelmiä mantereelle.
"Lämmittäessäsi arktista nopeammin vähennät arktisen alueen ja etelämpien alueiden välistä lämpötilaeroa", ja se heikentää pylväsasteen lämpötilagradienttia, Francis selitti. Heikompi kaltevuus tekee heikommasta suihkuvirrasta.
"Kun heikentämme tätä arktisen alueen ja keskipituusasteiden välistä lämpötilaeroa, odotamme, että tuulet lännestä itään heikkenevät", Francis sanoi. ”Kun näin tapahtuu, odotamme myös, että ylävirran suihkuvirran virtaus muuttuu aaltoilevammaksi.” Francis vertasi suihkuvirtaa jokeen. Kun joki virtaa alas jyrkän vuorenrinteeltä, se virtaa nopeasti ja polku on suora. Mutta kun joki virtaa tasaisen tasangon yli, se on hitaampi ja sen polku voi alkaa vaeltaa. Suihkumoottori virtaa nyt joskus kuten hitaasti kulkeva joki:
Heikompi suihkumassa tapahtuu todennäköisesti helpommin pois tieltä, kun se kohtaa jotain vuorijonoa tai kuumaa ilmaa, Francis sanoi. Nämä suuret aallot lisäävät todennäköisyyttä, että sääjärjestelmä - kuten erityisen kylmä talvi tai jakso ilman sadetta - tukkeutuu. ”Tämä tarkoittaa, että heidän luoma sää kestää kauemmin sijainnissasi. Tämä johtaa pysyvämpiin sääkuvioihin ja tietyntyyppisten äärimmäisten sääolojen todennäköisyyteen muuttua todennäköisemmäksi, ”Francis sanoi. "Tämä on hypoteesi."
Ja se on tämän työn suuri varoitus - tämä on hypoteesi, jonka Francis ja hänen kollegansa Steve Vavrus, Wisconsinin yliopiston Madisonin yliopiston ilmakehätutkija Steve Vavrus ovat kehittäneet viime vuosina. "Kaikki eivät ole aluksella", Francis myönsi.
Mutta tämä näyttää olevan melko uusi kehitys planeetan ilmastokehityksessä. Arktisen vahvistumisen signaali, joka ennakoitiin ensimmäisen kerran vuonna 1896, tuli todella havaittavissa vasta satunnaisten ylä- ja alamäen yläpuolella viimeisen 10 tai 15 vuoden aikana, joten sen vaikutukset - kuten heikentynyt suihkuvirta - ovat vasta alkamassa. kokenut, Francis sanoi.
Ja Francis myöntää, että se, että sääkuvio on juuttunut paikoilleen suihkuvirran kanssa, ei selitä kaikkia viimeaikaisia äärimmäisten sääolosuhteiden tapahtumia. Kaiken selvittäminen vie tutkijoilla jonkin aikaa, mutta Francis totesi tämän hypoteesia tukee havaintojen, fysiikan ja ilmastomallien yhdistelmä.
"Ilmastojärjestelmässä tapahtuu paljon, joka vaikuttaa suihkuputkeen", hän sanoi, "ja selvittää, kuinka palapelin eri osat sopivat yhteen, on tällä hetkellä todella aktiivinen tutkimusalue."
