Är uppvärmningen i Arktis bakom årets galna vinterväder?

Är uppvärmningen i Arktis bakom årets galna vinterväder?

Skada från extrema väderhändelser under 2017 rackade upp största någonsin räkningar för USA De flesta av dessa händelser innebar förhållanden som inriktar sig intuitivt med global uppvärmning: värmeposter, torka, bränder, kustflod, orkanskador och kraftigt regn.

Paradoxala är dock möjliga band mellan klimatförändringarna och den nyfikenhet av frigidveckor i östra Nordamerika. Ett helt nytt och "hett ämne" i klimatforskningen är tanken att snabb uppvärmning och smältning av smältämnen i Arktis kan spela en roll för att orsaka uthållig förkylning.

Det tar inte en sträcka av fantasin att anta att det förlorar hälften av ishavet på isen på bara 30 år kan orsaka kaos med vädret, men exakt hur är det ännu inte klart. Som en forskningsmiljöforskare, jag studera hur uppvärmning i Arktis påverkar temperaturregioner runt om i världen. Kan vi säga att förändringar i Arktis som drivs av den globala uppvärmningen har haft en roll i det freakiga vinterväder som Nordamerika har upplevt?

En "dipol" med onormala temperaturer

Kusligt och destruktivt väder var i nyheterna nästan ständigt under 2017, och 2018 verkar följa samma manus. De flesta amerikanska Easterners skakade sig igenom slutet av 2017 in i det nya året, medan västerlänningar längtade efter regn för att dämpa uttorkade jordar och släcka bränder. Blizzards har plågat den östra kusten - särskilt "bombcyklonen" stormen på Jan. 4, 2018 - medan Kaliforniens Sierra Nevada står nästan nakna av snö.

Är uppvärmningen i Arktis bakom årets galna vinterväder?
En studie i kontrast: Uppvärmning nära Alaska och Stilla havet är "ingredienser" till ett vädermönster där kall luft från Arktis dyker djupt in i Nordamerika.
NASA Earth Observatory, CC BY

Denna berättelse blir en välbekant, eftersom liknande förhållanden har spelat ut i fyra av de senaste fem vintrarna. Vissa politiker i Washington DC, inklusive president Trump, har använt den ovanliga förkylningen att ifrågasätta den globala uppvärmningen. Men om de tittade på den stora bilden så skulle de se att östliga kalla stavar är en relativ fluke på norra halvklotet som helhet och att de flesta områden är varmare än normalt.

Ett varmt, torrt västra Nordamerika som förekommer i kombination med en kall, snöig öst är inte ovanligt, men förekomsten och uthålligheten av detta mönster de senaste åren har pikat på klimatforskarnas intressen.

Jetströmmen - en snabb vindflod av vinden som omger norra halvklotet - spelar en viktig roll. När strålströmmen svänger långt norrut och söder i en stor våg kan extrema förhållanden resultera. Under de senaste veckorna fortsatte en stor sväng norrut, som bildar det som kallas en "ås" av vidhållande atmosfärstryck, kvarstod från västkusten tillsammans med ett djupt söderutdopp eller ett "tråg" över öst.

Nya villkor har gjorts för att beskriva dessa envisa funktioner: "Den nordamerikanska vintertemperaturen Dipole" de "Ridiculously Resilient Ridge" över väst och "Fruktansvärt tålmodig tråg" i öst.

Är uppvärmningen i Arktis bakom årets galna vinterväder?
Medan östra USA drabbades av mycket kalla temperaturer under den senaste tidens kalla snap såg mycket av resten av norra halvklotet högre än genomsnittliga lufttemperaturer.
NOAA, CC BY

Oavsett vad det kallas, har detta dipolmönster - onormalt höga temperaturer över mycket av väst tillsammans med kyliga förhållanden i öst - dominerat nordamerikanskt väder i fyra av de fem senaste vintrarna. Januari 2017 var ett skarpt undantag, när en stark El Niño vred i ryggmönstret och dumpade regnskur och snöpak på Kalifornien medan östnären haft en mild månad.

Två andra viktiga särdrag är iögonfallande i dipoltemperaturmönstret: extremt varma temperaturer i Arktis nära Alaska och varma havstemperaturer i östra Stilla havet. Flera nya studier peka på dessa "ingredienser" som nyckeln till de senaste åren med en beständig dipol.

Det krävs två för att dansa tango

Vilken roll värmer upp - speciellt uppvärmningen av havet och lufttemperaturerna i Arktis - spelar i det här västerländska / kalla östliga vädermönstret? Förklaringen går så här.

Stilla havet temperaturer fluktueras naturligt på grund av kortlivade fenomen som El Niño / La Niña och längre decennier-längd mönster. Forskare har länge erkänt det Dessa variationer påverkar vädermönstret över Nordamerika och utöver.

Är uppvärmningen i Arktis bakom årets galna vinterväder?När ett kvarhållande område av atmosfärstryck stannar i västra USA, häller luft från Arktis till USA vilket medför en splittring mellan det varma och torra väst och det kalla östret. Mesocyclone2014 och David Swain, CC BY-SA

Den nya vridningen i denna historia är att Arktis har värmt i åtminstone dubbelt tempot i resten av världen, vilket innebär att temperaturskillnaden mellan Arktis och områdena söderut har minskat. Detta beror på att nord / syd temperaturskillnaden är en av huvudströmmarna för jetströmmen. Jetströmmen skapar hög- och lågtryckssystem som dikterar vår blåa luft och stormighet samtidigt som de styrs. Allt som påverkar jetflödet kommer också att påverka vårt väder.

När havstemperaturer utanför västkusten i Nordamerika är varmare än normalt, tenderar strålströmmen att vara en högtryckskammare längs västkusten, eftersom de har varit mest av tiden sedan vinter 2013, vilket orsakar stormer att avledas från Kalifornien och lämnar mycket av västet högt och torrt.

Om dessa varma havstemperaturer uppstår i kombination med onormalt varma förhållanden i närheten av Alaska, kan extravärmen från Arktis intensifiera åsen, vilket får den att nå längre norrut, bli mer ihållande och pumpa ännu mer värme i området nära Alaska. Och de senaste åren har Alaska upplevt perioder med rekordhöga temperaturer, delvis beroende på minskad havsis.

Mina kollegor och jag har kallat denna kombination av natur- och klimatrelaterade effekter "Det krävs två för att dansa tango, "Ett koncept som kan hjälpa till att förklara den Ridiculously Resilient Ridge som observerats ofta sedan 2013. Flera ny studier stödja denna mänskliga orsakade förstärkning av ett naturligt mönster, dock kontrovers finns fortfarande beträffande mekanismerna som förenar snabb arktisk uppvärmning med vädermönster längre söderut i mitten av breddgraderna.

Mer extremt väder framåt?

Som svar på den förstärkta västra åsen av atmosfärstryck bildar vindarna i jetflödet vanligtvis också en djupare, starkare trog nedströms. Djupt tråg fungerar som en öppen kyldörr, vilket gör att den fria arktiska luften sjunker söderut och ger elände till områden som är otillräckliga för att hantera det. Snöstormar i Texas, isstormar i Georgien och kyliga snöfåglar i Florida kan alla vara skyldiga på det fruktansvärda tåliga tråget i december 2017 och januari 2018.

Att lägga på isbildning på kakan är tendensen till så kallade "nor'easters", som "bombecyklonen" som slog på Jan. 4, för att bilda sig längs östkusten när vindens sydvästlindar ligger i linje med Atlantkusten. Den resulterande intensiva kontrasten i temperaturen mellan det kalla landet och Gulf Stream-uppvärmda havet ger bränslet för dessa härliga stormar.

Den stora frågan är om klimatförändringarna kommer att göra dipolmönster - tillsammans med deras närliggande tendenser för att skapa extremt väder - vanligare i framtiden. Svaret är ja och nej.

Det förväntas allmänt att den globala uppvärmningen kommer att producera färre lågtemperaturposter, en tendens som redan observerats. Men det kan också vara sant att kalla stavar blir mer ihållande som dipolmönstren intensifieras, en tendens som också verkar förekomma.

Det är svårt att nagla om detta vädermönster - övergripande varmare vintrar i Nordamerika men längre kalla snaps - kommer att bestå. Att förstå mekanismerna bakom dessa komplexa interaktioner mellan naturliga influenser och mänskliga orsakade förändringar är utmanande.

AvlyssningenÄndå går forskningen framåt snabbt, eftersom kreativa nya mätvärden utvecklas. Våra bästa verktyg för att titta på framtiden är sofistikerade dataprogram, men de strävar också efter att simulera dessa komplicerade beteenden i klimatsystemet. Med tanke på vikten av att förutsäga extrema väder och dess påverkan på många aspekter av våra liv, måste forskare fortsätta att riva upp kopplingar mellan klimatförändringar och väder för att hjälpa oss att förbereda oss för de naturliga naturens sannolika fortsatta tantrums.

Om författaren

Jennifer Francis, forskningsprofessor, Rutgers University

Den här artikeln publicerades ursprungligen den Avlyssningen. Läs ursprungliga artikeln.

Relaterade böcker:

{amazonWS: searchindex = Böcker; nyckelord = extremt väder; maxresults = 3}

enafarzh-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

följ InnerSelf på

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Få det senaste via e-post

{Emailcloak = off}