Äärimmäisistä sääilmiöistä aiheutuneet vauriot 2017in aikana nousivat ylös Yhdysvaltojen suurimmat laskut Suurin osa näistä tapahtumista koski olosuhteita, jotka sopeutuvat intuitiivisesti ilmaston lämpenemiseen: lämpöennätykset, kuivuus, tulipalot, rannikon tulvat, hurrikaanivauriot ja rankkasateet.

Paradoksaalisia ovat kuitenkin ilmastonmuutoksen ja Itä-Amerikan itäisen Amerikan äskettäisten viikottaisten viikkojen väliset siteet. Erittäin uusi ja "kuuma aihe" ilmastonmuutoksen tutkimuksessa on käsitys siitä, että arktisen alueen nopea lämpeneminen ja tukkumyynti voivat vaikuttaa pysyviin kylmiin loitsuihin.

Se ei vie kuvan mielikuvitusta olettamaan, että se menettää puolet arktisesta merijäästä vain 30-vuotta saattaa aiheuttaa tuhoa säähän, mutta miten se ei ole vielä selvä. Tutkimusilmakehän tutkijana minä opiskella miten Arktisen alueen lämpeneminen vaikuttaa lämpötila-alueisiin ympäri maailmaa. Voimmeko sanoa, että ilmaston lämpenemisen aiheuttamilla arktisen alueen muutoksilla on ollut rooli talvella, jota Pohjois-Amerikka on kokenut?

Epänormaalien lämpötilojen "dipoli"

Uudissa ja tuhoisissa sääolosuhteissa oli uutisia lähes jatkuvasti 2017in aikana, ja 2018 näyttää olevan samaa käsikirjoitusta. Useimmat yhdysvaltalaiset heiluttivat tiensä 2017in loppuun uuteen vuoteen, kun taas länsimaalaiset halusivat sateita kostuttamaan särkyneitä maita ja sammuttamaan metsäpaloja. Blizzards on vaivannut itärannikkoa - erityisesti "X-BUMXX-myrskyä", 4, kun taas Kalifornian Sierra Nevada seisoi lähes paljaalla lumella.

Tutkimus kontrasteista: Lämmin lähellä Alaskaa ja Tyynellämerellä ovat "ainesosia" sääkaavaan, jossa arktinen kylmä ilma syvenee Pohjois-Amerikkaan. NASA: n maapallon observatorio, CC BY

Tämä tarina on tulossa tutuksi, sillä samanlaiset olosuhteet ovat olleet neljässä viime viidestä talvesta. Jotkut Washington DC: n poliitikot mukaan lukien presidentti Trump, ovat käyttäneet epätavallista kylmää kyseenalaistamaan ilmaston lämpenemisen. Mutta jos he katsoivat suurta kuvaa, he näkisivät, että itäiset kylmät loitsut ovat suhteellisen hirveä pohjoisella pallonpuoliskolla kokonaisuutena ja että useimmat alueet ovat normaalia lämpimämpiä.

Lämmin, kuiva länsi-Pohjois-Amerikka, joka esiintyy yhdessä kylmän, lumisen idän kanssa, ei ole epätavallinen, mutta tämän mallin yleisyys ja pysyvyys viime vuosina ovat herättäneet ilmaston tutkijoiden etuja.

Suihkuvirralla - nopealla, ylemmän tason joella, joka ympäröi pohjoista pallonpuoliskoa - on ratkaiseva rooli. Kun vesisuihku virtaa kauas pohjoiseen ja etelään suurella aallolla, voi syntyä äärimmäisiä olosuhteita. Viime viikkojen aikana suuri pohjoinen keinu, joka muodostaa sen, jota kutsutaan pysyväksi ilmakehän paineeksi, säilyi länsirannikolta yhdessä syvään etelään kallistumisen tai "pohjan" yli itään.

Uusia termejä on kuvattu näiden itsepäisten ominaisuuksien kuvaamiseksi: "Pohjois-Amerikan talvilämpötila-dipoli", Ishayoiden opettaman "Naurettavasti joustava ridge" länteen ja "Kauheasti kiusallinen läpimurto" idässä.

Vaikka itä-USA kärsi hyvin kylmistä lämpötiloista hiljattain kylmässä snapissa, suuri osa muusta pohjoisesta pallonpuoliskosta oli keskimääräistä korkeampi ilman lämpötila. NOAA, CC BY

Riippumatta siitä, mitä sitä kutsutaan, tämä dipolikuvio - epätavallisen korkeat lämpötilat lännessä suuressa osassa Itä-italiaa - ovat hallinneet Pohjois-Amerikan säätä neljän viimeisen viiden talven aikana. Tammikuu 2017 oli jyrkkä poikkeus, kun vahva El Niño käänsi harjanne-kuvion, polkumyynnin sateita ja lumikenkiä Kaliforniassa, kun itään nauttii lievä kuukausi.

Dipolilämpötilakuvassa on kaksi muuta tärkeää ominaisuutta: erittäin lämpimät lämpötilat arktisella alueella lähellä Alaskaa ja lämpimät meren lämpötilat itäisellä Tyynenmerellä. useat uusia tutkimuksia Osoita näitä "ainesosia" viime vuosien avaimena pysyvällä dipolilla.

Tangoon kestää kaksi

Mikä on lämpeneminen - erityisesti meren ja ilmaston lämpeneminen arktisella alueella - tässä lämpimän lännen ja viileän idän säätilassa? Selitys menee näin.

Tyynenmeren lämpötilat vaihtelevat luonnollisesti lyhytikäisten ilmiöiden, kuten El Niño / La Niña ja pidemmät, vuosikymmenien pituiset kuviot. Tiedemiehet ovat jo pitkään tunnustaneet sen nämä vaihtelut vaikuttavat säämalleihin Pohjois-Amerikassa ja sen ulkopuolella.

Kun pysyvä ilmakehän paine pysyy Länsi-USA: ssa, arktisen paineen ilma siirtyy Yhdysvaltoihin, mikä aiheuttaa eron lämmön ja kuivan lännen ja kylmän idän välillä. Mesocyclone2014 ja David Swain, CC BY-SA

Tämän tarinan uusi kierre on, että arktinen alue on lämpennyt ainakin kaksinkertaiseksi muualla maailmassa, mikä tarkoittaa, että arktisen alueen ja etelän kauempana olevien alueiden lämpötilaero on pienentynyt. Tämä on tärkeää, koska pohjoinen / eteläinen lämpötilaero on yksi jet-virran pääkuljettajista. Suihkuvirta luo korkean ja matalan paineen järjestelmät, jotka määräävät sinisen taivaan ja myrskyisyyden samalla kun ohjaamme niitä. Mikä tahansa, joka vaikuttaa vesivirtaan, vaikuttaa myös säähän.

Kun meren lämpötilat Pohjois-Amerikan länsirannikolla ovat normaalia lämpimämpiä, koska ne ovat olleet suurimman osan ajasta talven 2013: n jälkeen, jet-virtaus muodostaa suuren paineen harjanteen länsirannikolla, mikä aiheuttaa myrskyjä poispäin Kalifornia ja jättää paljon lännen korkealle ja kuivalle.

Jos nämä lämpimät meren lämpötilat esiintyvät yhdessä epätavallisen lämpimien olosuhteiden lähellä Alaskan läheisyydessä, arktisen alueen lisälämpö voi tehostaa harjanteen, jolloin se saavuttaa kauemmas pohjoiseen, muuttuu pysyvämmäksi ja pumppaa vielä enemmän lämpöä Alaskan lähialueelle. Viime vuosina Alaska on kokenut ennätyslämpötiloja, mikä johtuu osittain merijään vähenemisestä.

Kollegani ja minä olemme kutsuneet tätä yhdistelmää luonnon ja ilmastonmuutokseen liittyvistä vaikutuksista.Se vie kaksi Tangoon, ”Käsite, joka voi auttaa selittämään Ridiculily Resilient Ridge, jota on havaittu usein 2013in jälkeen. Useat uusi opinnot tukea tätä ihmisen aiheuttamaa luonnollisen kuvion lisääntymistä kiista on edelleen olemassa nopean arktisen lämpenemisen yhdistävistä mekanismeista kauempana eteläpuolella sijaitsevissa säätiloissa.

Enemmän äärimmäisiä sääolosuhteita?

Vasteena vahvistetulle länsimaiselle ilmakehän paineelle suihkevirran tuulet muodostavat tavallisesti myös syvemmän, vahvemman alemman alavirran. Syvät aallot toimivat kuin avoin jääkaapin ovi, jolloin jäykkä arktinen ilma syöksyy etelään ja tuo kärsimystä alueille, jotka eivät ole valmiita käsittelemään sitä. Lumimyrskyt Texasissa, jään myrskyt Georgiassa ja kylmät lumilinnut Floridassa voivat kaikki olla syyllistyneet hirvittävän kukoistavaan kynnykseen joulukuussa 2017 ja tammikuun 2018.

Jäätelön lisääminen kakkuun on taipumus niin sanotuille "nor'eastereille", kuten "pommisyklonille", joka iski 4iin tammikuussa, muodostamaan itärannikkoa pitkin, kun pohjan lounaaseen suuntautuvat tuulet kohdistuvat Atlantin rannikolle. Lämpimän kontrastin muodostuminen kylmän maan ja Gulf Stream -lämmitetyn meren välillä tarjoaa polttoaineen näille vihaisille myrskyille.

Suurena kysymyksenä on se, että ilmastonmuutos tekee dipolimalleista - ja niiden mukana tulevista taipumuksista tuottaa äärimmäisiä sääolosuhteita - yleisempää tulevaisuudessa. Vastaus on kyllä ​​ja ei.

Yleisesti odotetaan, että ilmaston lämpeneminen tuottaa vähemmän alhaisen lämpötilan ennätyksiä, mikä on jo havaittu taipumus. Mutta voi myös olla totta, että kylmät loitsut tulevat pysyvämmiksi dipolimallit tehostuvat, myös taipumus näyttää olevan tapahtumassa.

On vaikea naulata, onko tämä säätila - Pohjois-Amerikan lämpimämpi talvi, vaan pidempi kylmä napsahtaa - säilyy. Luonnollisten vaikutusten ja ihmisen aiheuttamien muutosten välisen monimutkaisen vuorovaikutuksen mekanismien ymmärtäminen on haastavaa.

Tutkimus etenee kuitenkin nopeasti, kun luodaan uusia luovia mittareita. Paras työkalumme tulevaisuuden tarkasteluun ovat hienostuneita tietokoneohjelmia, mutta myös ne yrittävät simuloida näitä monimutkaisia ​​ilmasto-järjestelmän käyttäytymisiä. Kun otetaan huomioon, kuinka tärkeää on ennustaa äärimmäisiä sääolosuhteita ja niiden vaikutuksia elämämme moniin näkökohtiin, tutkijoiden on jatkettava ilmastonmuutoksen ja sään välisten yhteyksien purkamista, jotta voimme valmistautua äiti-luonteen todennäköisiin jatkumiin.

Author

Jennifer Francis, tutkimusprofessori, Rutgers University

Tämä artikkeli julkaistiin alunperin Conversation. Lue alkuperäinen artikkeli.

Liittyvät kirjat:

at InnerSelf Market ja Amazon