Teplé počasí vzdálené tisíce kilometrů by se zdálo být nepravděpodobnou příčinou podivné vlhké zimy Velké Británie nebo kostního hlubokého chladu, které letos ve východních Spojených státech zažily. Ale za oběh může být obviňována oteplování Arktidy, řekla atmosférická vědkyně Rutgers University Jennifer Francis na nedávném výročním zasedání AAAS v Chicagu v Illinois.
Související obsah
- Hluboké zmrazení odhaluje odlehlé ledové jeskyně jezera Superior
- Letní tepelné vlny mohou být spojeny se ztrátou mořského ledu
"Je to proto, že vzor této zimy byl v podstatě uvíznut na jednom místě už od začátku prosince, " řekl Francis. A vzorec, který zahrnoval například chladné a nízké teploty ve východních Spojených státech, byl zaseknut kvůli Arktidě.
V roce 1896 švédský fyzik Svante Arrhenius poprvé vypočítal [pdf], jak by čerpání oxidu uhličitého do atmosféry zahřalo planetu skleníkovým efektem. Toto oteplování, napsal, by bylo nejvýraznější v arktických oblastech, což je fenomén známý jako arktické (nebo polární) zesílení. A nyní je vidět nad hlukem světového počasí - níže je animace teplotních rozdílů NASA ve srovnání s průměry, od roku 1950 do roku 2013:
Nedávné zesílení arktického oteplování je snadno vidět ztrátou letního mořského ledu v Severním ledovém oceánu. Zejména rozsah mořského ledu v létě klesá již více než dvě desetiletí a ztráta starého hustého ledu byla zvláště výrazná (viz video níže).
"Když ztratíte mořský led, arktické zesílení je určitě tady, " řekl Mark Serreze, ředitel Národního střediska pro údaje o sněhu a ledu. Ztráta mořského ledu, řekl, bude mít dopad na střední šířky, zejména na povětrnostní vzorce.
Arktida ovlivňuje zbytek planety mnoha způsoby, ale ta, která je pro Francisovu práci nejrelevantnější, se nazývá teplotní gradient s polárou - to je teplotní rozdíl mezi Arktidou a střední šířkou, kde leží kontinentální Spojené státy. Tento teplotní gradient pólů způsobuje, že vzduch začíná proudit ze severního pólu na jih, a rotující Země nutí vzduch, aby se pohyboval ze západu na východ a vytvářel proud proudu.
Časté letouny rozeznávají proud paprsků jako řeku vzduchu, která může dát jejich letadlu podporu při letu z Los Angeles do New Yorku. Meteorologičtí fanoušci by však mohli lépe znát strukturu vzduchu pro svou schopnost pohybovat meteorologickými systémy po celém kontinentu.
"Když zahřejete Arktidu rychleji, snižujete teplotní rozdíl mezi Arktidou a oblastmi dále na jih, " vysvětlil to Francis, a to oslabuje teplotní gradient. Slabší sklon způsobuje slabší proud paprsku.
"Když tento rozdíl teploty mezi Arktidou a středními šířkami oslabujeme, očekáváme, že se tyto větry ze západu na východ oslabí, " řekl Francis. "Když se to stane, také očekáváme, že tok v horním proudu proudu bude zvlněný." Francis porovnal proud proudu s řekou. Když řeka stéká po strmém svahu, teče rychle a její cesta je rovná. Když ale řeka teče přes rovinu, je pomalejší a její cesta se může začít bloudit. Proud proudu nyní občas meandruje jako ta pomalu se pohybující řeka:
Slabší proud proudu se snadněji odkloní od cesty, když narazí na něco jako pohoří nebo na horký vzduch, řekl Francis. Tyto velké vlny zvyšují pravděpodobnost, že se zablokuje povětrnostní systém - jako je zvláště chladná zima nebo období bez deště. „To znamená, že počasí, které vytvoří, trvá déle ve vaší poloze. To vede k přetrvávajícím povětrnostním modelům a tendenci extrémního počasí určitých typů k větší pravděpodobnosti, “řekl Francis. "To je hypotéza."
A to je velká výzva v této práci - toto je hypotéza vyvinutá v posledních několika letech Francisem a jeho kolegou Steveem Vavrusem, atmosférickým vědcem na University of Wisconsin v Madisonu. "Ne všichni jsou na palubě, " připustil Francis.
Zdá se však, že jde o docela nový vývoj ve vývoji klimatu planety. Signál zesílení Arktidy, který byl poprvé předpovězen v roce 1896, se stal skutečně patrný pouze nad náhodnými výkyvy počasí během posledních 10 nebo 15 let, takže jeho účinky - jako je oslabený proud paprsků - se teprve začínají projevovat zkušený, řekl Francis.
A Francis připouští, že mít povětrnostní model uvíznutý na místě proudovým paprskem nevysvětluje všechny nedávné záchvaty extrémního počasí. Vědcům to nějakou dobu potrvá, než to přijdou, ale Francis to poznamenal hypotéza je podložena kombinací pozorování, fyziky a klimatických modelů.
„V klimatickém systému se toho hodně děje, což ovlivňuje proud paprsků, “ řekla, „a zjistit, jak se jednotlivé kousky skládačky do sebe zapadají, je právě teď skutečně aktivní oblastí výzkumu.“
