Wetenschappers hebben een verband vastgesteld tussen de opwarming van de aarde en extreme weersomstandigheden zoals hittegolven. Foto door Flickr-gebruiker perfectsnap
In de maand juli 2011 werden de Verenigde Staten in beslag genomen door een hittegolf die zo hevig was dat er ongeveer 9.000 temperatuurrecords werden ingesteld, 64 mensen werden gedood en in totaal 200 miljoen Amerikanen erg bezweet bleven. De temperatuur bereikte 117 graden Fahrenheit in Shamrock, Texas, en inwoners van Dallas brachten 34 opeenvolgende dagen door met stoven in 100-plus-graads weer.
De afgelopen paar jaar hebben we gehoord dat extreem weer als dit te maken heeft met klimaatverandering, maar tot nu toe wisten wetenschappers niet precies hoe de twee gerelateerd waren. Een nieuwe studie, gisteren gepubliceerd in het tijdschrift Proceedings van de National Academy of Sciences, onthult het mechanisme achter gebeurtenissen zoals de hittegolf van 2011.
Waar het volgens wetenschappers van het Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) op neerkomt, is dat hogere temperaturen als gevolg van de opwarming van de aarde de stroom van planetaire golven verstoren die oscilleren tussen Arctische en tropische gebieden, de warme en koude lucht herverdelen die meestal helpen bij het reguleren van het klimaat op aarde. "Wanneer ze omhoog zwaaien, zuigen deze golven warme lucht uit de tropen naar Europa, Rusland of de VS, en wanneer ze naar beneden zwaaien, doen ze hetzelfde met koude lucht uit het Noordpoolgebied, " verklaarde hoofdauteur Vladimir Petoukhov van PIK in een verklaring.
Onder omstandigheden van voor de opwarming van de aarde hebben de golven bijvoorbeeld een korte tweedaagse uitbarsting van warme lucht in gang gezet, gevolgd door een stroom koelere lucht in Noord-Europa bijvoorbeeld. Maar tegenwoordig, met wereldwijde temperaturen die 1, 5 graden Fahrenheit zijn gestegen in de afgelopen eeuw en bijzonder sterk escaleren sinds de jaren 1970, stagneren de golven steeds meer, resulterend in 20- tot 30-daagse hittegolven.
De manier waarop het optreedt is als volgt: hoe groter het temperatuurverschil tussen regio's zoals het Noordpoolgebied en Noord-Europa, hoe meer lucht er tussen de gebieden circuleert - warme lucht stijgt boven Europa, koelt over het Noordpoolgebied en snelt terug naar Europa, waardoor het koel blijft . Maar met de opwarming van de aarde in het Noordpoolgebied, wordt de temperatuurkloof tussen de regio's kleiner, waardoor de luchtstroom wordt belemmerd. Bovendien worden landmassa's gemakkelijker warm en koel dan oceanen. "Deze twee factoren zijn cruciaal voor het mechanisme dat we hebben gedetecteerd, " zei Petoukhov. "Ze resulteren in een onnatuurlijk patroon van de luchtstroom op de middelste breedtegraad, zodat voor langere tijd de ... golven vast komen te zitten."
De wetenschappers ontwikkelden modellen van dit fenomeen en voerden vervolgens dagelijkse weergegevens in voor de middelste breedtegraden van het noordelijk halfrond in de zomers van 1980 tot 2012. Ze ontdekten dat tijdens verschillende grote hittegolven en afleveringen van langdurige regen - die tot overstromingen leidden - de planetaire golven waren inderdaad gevangen en versterkt.
Onderzoekers onderzochten de hittegolf van juli 2011 in de VS op nieuwe aanwijzingen voor de opwarming van de aarde en extreem weer. (Rood vertegenwoordigt bovengemiddelde temperaturen en blauw zijn temperaturen lager dan gemiddeld.) Afbeelding via NASA Earth Observatory
"Onze dynamische analyse helpt het toenemende aantal nieuwe extreme weersomstandigheden te verklaren, " zei Hans Joachim Schellnhuber, directeur van PIK en co-auteur van de studie. "Het is een aanvulling op eerder onderzoek dat dergelijke fenomenen al aan klimaatverandering heeft gekoppeld, maar nog geen mechanisme heeft gevonden."
Het onderzoek sluit zich aan bij een andere recente studie (PDF) van wetenschappers van Harvard die benadrukt hoe veranderingen in luchtcirculatiepatronen droogte verspreiden. Terwijl warme tropische lucht stijgt, veroorzaakt het regen voordat het naar hogere breedtegraden migreert. De droge lucht daalt vervolgens af, warmt op en reist uiteindelijk weer, landend in gebieden die worden gekenmerkt door woestijn. Vroeger waren deze droge gebieden beperkt tot smalle banden over de hele wereld. Maar nu breiden deze banden zich in meerdere breedtegraden uit.
"Dat is heel belangrijk, want als je verschuift naar woestijnen met slechts een paar graden, heb je het over het verplaatsen van de zuidwestelijke woestijn naar de graanproducerende regio van het land, of het verplaatsen van de Sahara naar Zuid-Europa, " studie auteur Michael McElroy zei in een verklaring. Op deze manier bedreigt klimaatverandering de nationale veiligheid omdat droogte, hitte en andere extreme weersomstandigheden de voedselvoorraden in gevaar kunnen brengen, wegen en bruggen kunnen vernietigen en uiteindelijk kunnen leiden tot politieke instabiliteit, merken de auteurs op.
Het verband tussen klimaatverandering en extreem weer zal deze zomer worden benadrukt, als de huidige trends doorzetten. De zomer van 2012 was in de VS nog heter dan die van 2011, en volgens de PIK-wetenschappers werd het ook gekenmerkt door langdurige, versterkte golven op de middelste breedtegraden van het noordelijk halfrond.
Helaas wordt verwacht dat de frequentie van deze atmosferische patronen alleen maar zal toenemen. Toen de onderzoekers de periode van 1980 tot 1990 vergeleken met die van 2002 tot 2012, zagen ze dat de incidentie van gevangen golven was verdubbeld. Bottom line: Hittegolven zijn niet alleen hier om te blijven, ze zullen frequenter worden en langer blijven hangen.
