Varmt vær tusenvis av kilometer unna kan virke som en usannsynlig årsak til Storbritannias skumle våte vinter eller den bein-dype chill opplevd i år av det østlige USA. Men en oppvarmende Arktis kan klandres for begge, sa Rutgers University-atmosfæriske forsker Jennifer Francis på det nylige AAAS-årsmøtet i Chicago, Illinois.
Relatert innhold
- Deep Freeze avslører Lake Superiors bortgjemte ishuler
- Sommervarebølger kan være knyttet til tap av isisen
"Det er fordi mønsteret denne vinteren i utgangspunktet har blitt sittende fast på et sted helt siden begynnelsen av desember, " sa Francis. Og mønsteret - som har inkludert kalde, kalde temperaturer i for eksempel det østlige USA - har sittet fast på grunn av Arktis.
Tilbake i 1896 beregnet den svenske fysikeren Svante Arrhenius først [pdf] hvordan pumping av karbondioksid i atmosfæren ville varme planeten gjennom drivhuseffekten. Den oppvarmingen, skrev han, ville være mest uttalt i de arktiske regionene, et fenomen kjent som arktisk (eller polar) forsterkning. Og det kan nå sees over støyen fra verdens vær — nedenfor er en NASA-animasjon av temperaturforskjeller sammenlignet med gjennomsnitt, fra 1950 til 2013:
Den nylige forsterkningen av den arktiske oppvarmingen sees lett av tapet av sommerhavet i Polhavet. Spesielt omfanget av sommerhavsis har vært i tilbakegang i mer enn to tiår, og tapet av gammel, tykk is har vært spesielt uttalt (se video nedenfor).
"Når du mister havisen, er arktisk forsterkning absolutt her, " sa Mark Serreze, direktør for National Snow and Ice Data Center. Å miste den havisen, sa han, vil ha innvirkning på mellombreddegradene, spesielt på værmønstre.
Arktis påvirker resten av planeten på mange måter, men den som er mest relevant for Francis ’arbeid kalles poleward-temperaturgradienten - det er forskjellen i temperatur mellom Arktis og mellombreddegradene, der det kontinentale USA sitter. Den poleward temperaturgradienten får luft til å strømme fra Nordpolen sørover, og en spinnende jord tvinger luften til å bevege seg fra vest til øst, og skaper jetstrømmen.
Hyppige flyere vil kjenne igjen jetstrømmen som elven av luft som kan gi flyet deres et løft når de flyr fra Los Angeles til New York City. Værfanatikere er imidlertid kanskje mer kjent med luftmønsteret for sin evne til å flytte værsystemer over kontinentet.
"Når du varmer Arktis raskere, reduserer du forskjellen i temperatur mellom Arktis og områdene lenger sør, " og det svekker polertemperaturgradienten, forklarte Francis. En svakere gradient sørger for en svakere jetstrøm.
"Når vi svekker denne temperaturforskjellen mellom Arktis og mellombreddegradene, forventer vi at vindene fra vest til øst blir svakere, " sa Francis. "Når det skjer, forventer vi også at strømmen i den øvre nivåstrålen skal bli mer bølget." Francis sammenlignet jetstrømmen med en elv. Når en elv renner nedover en bratt fjellside, renner den raskt og banen er rett. Men når elven renner over en flat slette, er den tregere og banen kan begynne å vandre. Nå strømmer jetstrømmen noen ganger som den saktegående elven:
En svakere jetstrøm blir sannsynligvis lettere avledet fra banen når den møter noe som en fjellkjede eller en masse varm luft, sa Francis. De store bølgene øker sannsynligheten for at et værsystem - for eksempel en spesielt kald vinter eller en periode uten regn - blir blokkert. “Dette betyr at været de skaper holder lenger på ditt sted. Dette fører til de mer vedvarende værmønstrene og tendensen til ekstremvær av visse typer til å bli mer sannsynlig, ”sa Francis. "Dette er hypotesen."
Og det er det store forbeholdet i dette arbeidet - dette er en hypotese utviklet i løpet av de siste årene av Francis og hennes kollega, Steve Vavrus, en atmosfærisk forsker ved University of Wisconsin, Madison. "Ikke alle er ombord, " innrømmet Francis.
Men dette ser ut til å være en ganske ny utvikling i utviklingen av klodens klima. Signalet om arktisk forsterkning, først spådd tilbake i 1896, ble virkelig bare merkbart over de tilfeldige opp- og nedturene i været i løpet av de siste 10 eller 15 årene, så virkningene - som den svekkede jetstrømmen - begynner akkurat nå å bli erfaren, sa Francis.
Og Francis innrømmer at det å ha værmønster fast på plass ved jetstrømmen ikke forklarer alle de siste anklagene om ekstremvær. Det vil ta forskere litt tid å finne ut av det hele, men Francis bemerket at dette Hypotesen er støttet av en kombinasjon av observasjoner, fysikk og klimamodeller.
"Det er mye som skjer i klimasystemet som påvirker jetstrømmen, " sa hun, "og å finne ut hvordan de forskjellige brikkene i puslespillet passer sammen er et veldig aktivt forskningsområde akkurat nå."
