Varmt vejr tusinder af miles væk ser ud til at være en usandsynlig årsag til Det Forenede Kongeriges uhyggelige våde vinter eller den knogledyke kulde, som det østlige USA oplevede i år. Men en opvarmning Arktis kan bebrejdes for begge, sagde Rutgers University atmosfæriske videnskabsmand Jennifer Francis på det nylige AAAS-årsmøde i Chicago, Illinois.
Relateret indhold
- Deep Freeze afslører Lake Superiors afsondrede ishuler
- Sommervarmebølger kan være forbundet med havis-tab
”Det er fordi mønsteret denne vinter er dybest set fast på et sted lige siden begyndelsen af december, ” sagde Francis. Og mønsteret - som for eksempel har inkluderet kolde, kolde temperaturer i det østlige USA - har været fast på grund af Arktis.
Tilbage i 1896 beregnet den svenske fysiker Svante Arrhenius først [pdf], hvordan pumpning af kuldioxid i atmosfæren ville varme planeten gennem drivhuseffekten. Denne opvarmning, skrev han, ville være mest udtalt i de arktiske regioner, et fænomen kendt som arktisk (eller polær) forstærkning. Og det kan nu ses over støj fra verdens vejr - nedenfor er en NASA-animation af temperaturforskelle sammenlignet med gennemsnit fra 1950 til 2013:
Den nylige forstærkning af arktisk opvarmning ses let af tabet af sommerhaven i det arktiske hav. Især omfanget af sommerhaven har været faldende i mere end to årtier, og tabet af gammel, tyk is er især blevet udtalt (se video nedenfor).
”Når du mister havisen, er arktisk forstærkning bestemt her, ” sagde Mark Serreze, direktør for National Snow and Ice Data Center. At miste havis, sagde han, vil have indflydelse på mellembreddegradene, især på vejrmønstre.
Arktis påvirker resten af planeten på mange måder, men den, der er mest relevant for Francis 'arbejde kaldes poleward-temperaturgradienten - det er forskellen i temperatur mellem Arktis og mellemlængderne, hvor det kontinentale USA sidder. Den poleward temperaturgradient får luften til at begynde at strømme fra Nordpolen sydpå, og en roterende jord tvinger luften til at bevæge sig fra vest til øst, hvilket skaber jetstrømmen.
Hyppige flyere vil genkende jetstrømmen som en flod af luft, der kan give deres fly et løft, når de flyver fra Los Angeles til New York City. Vejrfanatikere er dog måske mere bekendt med luftmønsteret for dets evne til at flytte vejrsystemer over kontinentet.
"Når du opvarmer Arktis hurtigere, formindsker du forskellen i temperatur mellem Arktis og områdene længere syd, " og det svækker polardtemperaturgradienten, forklarede Francis. En svagere gradient giver en svagere jetstrøm.
”Når vi svækker denne forskel i temperatur mellem Arktis og mellembreddegradene, forventer vi, at disse vinde fra vest til øst bliver svagere, ” sagde Francis. ”Når det sker, forventer vi også, at strømmen i jetstrømmen på øverste niveau bliver mere bølget.” Francis sammenlignede jetstrømmen med en flod. Når en flod flyder ned ad en stejl bjergside, flyder den hurtigt, og dens sti er lige. Men når floden løber over en flad slette, er den langsommere, og dens sti kan begynde at vandre. Jetstrømmen bugter nu undertiden som den langsomt bevægende flod:
En svagere jetstrøm afbøjes sandsynligvis lettere fra sin bane, når den støder på noget som en bjergkæde eller en masse varm luft, sagde Francis. Disse store bølger øger sandsynligheden for, at et vejrsystem - såsom en særlig kold vinter eller en periode uden regn - blokeres. ”Det betyder, at det vejr, de skaber, holder længere på din placering. Dette fører til de mere vedvarende vejrmønstre og tendensen til ekstremt vejr af visse typer til at blive mere sandsynligt, ”sagde Francis. ”Dette er hypotesen.”
Og det er det store advarsel i dette arbejde - dette er en hypotese udviklet inden for de sidste par år af Francis og hendes kollega, Steve Vavrus, en atmosfærisk videnskabsmand ved University of Wisconsin, Madison. ”Ikke alle er om bord, ” indrømmede Francis.
Men dette ser ud til at være en temmelig ny udvikling i udviklingen af klodens klima. Signalet om den arktiske forstærkning, der først blev forudsagt tilbage i 1896, blev virkelig kun mærkbar over de tilfældige op- og nedture i vejret inden for de sidste 10 eller 15 år, så dens virkninger - såsom den svækkede jetstrøm - begynder lige nu at blive oplevet, sagde Francis.
Og Francis indrømmer, at det at have vejrmønster fast på plads ved jetstrømmen ikke forklarer alle de seneste anstrengelser med ekstrem vejr. Det vil tage forskere nogen tid at finde ud af det hele, men Francis bemærkede, at dette hypotese er støttet af en kombination af observationer, fysik og klimamodeller.
"Der er meget, der sker i klimasystemet, der påvirker jetstrømmen, " sagde hun, "og det at finde ud af, hvordan de forskellige stykker i puslespillet passer sammen, er et virkelig aktivt forskningsområde lige nu."
