Warm weer duizenden kilometers ver weg lijkt een onwaarschijnlijke oorzaak van de bizar natte winter van het Verenigd Koninkrijk of de diepe botten die dit jaar door de oostelijke Verenigde Staten werd ervaren. Maar een opwarming van de Noordpool kan aan beide worden toegeschreven, zei de atmosferische wetenschapper Rutgers University Jennifer Francis op de recente AAAS Annual Meeting in Chicago, Illinois.
gerelateerde inhoud
- Deep Freeze onthult de afgelegen ijsgrotten van Lake Superior
- Zomerhittegolven kunnen worden gekoppeld aan zee-ijsverlies
"Het is omdat het patroon deze winter sinds begin december op één plaats is geplakt, " zei Francis. En het patroon - dat bijvoorbeeld koude, koude temperaturen in de oostelijke Verenigde Staten omvatte - is vastgelopen vanwege het Noordpoolgebied.
In 1896 berekende de Zweedse natuurkundige Svante Arrhenius voor het eerst [pdf] hoe het pompen van kooldioxide in de atmosfeer de planeet zou verwarmen door het broeikaseffect. Die opwarming, schreef hij, zou het meest uitgesproken zijn in de Arctische gebieden, een fenomeen dat bekend staat als Arctische (of polaire) versterking. En het is nu te zien boven het lawaai van het weer in de wereld - hieronder is een NASA-animatie van temperatuurverschillen vergeleken met gemiddelden, van 1950 tot 2013:
De recente toename van de opwarming van de Noordpool is goed te zien aan het verlies van zomerijs in de Noordelijke IJszee. Vooral de hoeveelheid zee-ijs in de zomer neemt al meer dan twee decennia af en het verlies van oud, dik ijs is vooral uitgesproken (zie video hieronder).
"Als je het zee-ijs verliest, is de versterking van de Noordpool hier zeker", zegt Mark Serreze, directeur van het National Snow and Ice Data Center. Het verliezen van dat zeeijs zal volgens hem impact hebben op de middelste breedtegraden, met name op weerpatronen.
Het Noordpoolgebied beïnvloedt de rest van de planeet op vele manieren, maar degene die het meest relevant is voor Francis 'werk wordt de poleward temperatuurgradiënt genoemd - dat is het temperatuurverschil tussen het Noordpoolgebied en de middelste breedtegraden, waar de continentale Verenigde Staten zich bevinden. Dat poleward temperatuurgradiënt zorgt ervoor dat lucht vanaf de noordpool naar het zuiden begint te stromen, en een draaiende aarde dwingt de lucht om van west naar oost te bewegen, waardoor de jetstream ontstaat.
Frequente vliegers zullen de jetstream herkennen als de rivier van lucht die hun vliegtuig een boost kan geven wanneer ze van Los Angeles naar New York City vliegen. Weerfanaten zijn echter misschien meer bekend met het luchtpatroon vanwege de mogelijkheid om weersystemen over het continent te verplaatsen.
"Als je het Noordpoolgebied sneller opwarmt, verminder je het temperatuurverschil tussen het Noordpoolgebied en de gebieden verder naar het zuiden, " en dat verzwakt de temperatuurgradiënt van de poleward, legde Francis uit. Een zwakker verloop zorgt voor een zwakkere straalstroom.
"Terwijl we dit temperatuurverschil tussen het Noordpoolgebied en de middelste breedtegraden verkleinen, verwachten we dat die winden van west naar oost zwakker worden, " zei Francis. "Als dat gebeurt, verwachten we ook dat die stroom in de straalstroom op het hoogste niveau meer golvend wordt." Francis vergeleek de straalstroom met een rivier. Wanneer een rivier van een steile berghelling stroomt, stroomt deze snel en is het pad recht. Maar wanneer de rivier over een vlakke vlakte stroomt, is deze langzamer en kan zijn pad beginnen te dwalen. De jetstream slingert nu soms zoals die langzaam bewegende rivier:
Een zwakkere straalstroom wordt waarschijnlijk gemakkelijker afgebogen van zijn pad wanneer het zoiets als een bergketen of een massa hete lucht tegenkomt, zei Francis. Die grote golven vergroten de kans dat een weersysteem - zoals een bijzonder koude winter of een periode zonder regen - wordt geblokkeerd. “Dit betekent dat het weer dat ze creëren langer op uw locatie blijft. Dit leidt tot de meer hardnekkige weerpatronen en de neiging van extreem weer van bepaalde typen om waarschijnlijker te worden, 'zei Francis. "Dit is de hypothese."
En dat is het grote voorbehoud in dit werk - dit is een hypothese die de afgelopen jaren is ontwikkeld door Francis en haar collega Steve Vavrus, een atmosferische wetenschapper aan de Universiteit van Wisconsin, Madison. 'Niet iedereen is aan boord, ' gaf Francis toe.
Maar dit lijkt een vrij nieuwe ontwikkeling in de evolutie van het klimaat op de planeet te zijn. Het signaal van Arctische versterking, voor het eerst voorspeld in 1896, werd pas echt merkbaar boven de willekeurige ups en downs van het weer in de afgelopen 10 of 15 jaar, dus de effecten ervan - zoals de verzwakte jetstream - beginnen nu pas te worden ervaren, zei Francis.
En Francis geeft toe dat het vasthouden van het weerpatroon door de jetstream niet alle recente periodes van extreem weer verklaart. Het zal wetenschappers enige tijd kosten om het allemaal uit te zoeken, maar Francis merkte op dat dit hypothese wordt ondersteund door een combinatie van observaties, fysica en klimaatmodellen.
"Er is veel gaande in het klimaatsysteem dat de jetstream beïnvloedt, " zei ze, "en uitzoeken hoe de verschillende stukjes van de puzzel in elkaar passen is op dit moment een heel actief onderzoeksgebied."
