A meleg időjárás több ezer mérföld távolságban valószínűtlen oknak tűnik az Egyesült Királyság furcsán nedves télének vagy az Egyesült Államok keleti részének ebben az évben tapasztalt csontmély hidegnek. A melegítő sarkvidéki viszonyokat mindkettőért hibáztathatják - mondta Jennifer Francis, a Rutgers Egyetem légköri tudósa a nemrégiben tartott AAAS éves találkozón Chicagóban, Illinoisban.
kapcsolodo tartalom
- A Deep Freeze feltárja a Superior-tó félreeső jégbarlangjait
- A nyári hőhullámok kapcsolódhatnak a tengeri jégveszteséghez
"Ennek oka az, hogy a téli mintázat december eleje óta alapvetően egyedül maradt" - mondta Francis. És a minta - amelybe beletartozik például a hideg, hideg hőmérséklet az Egyesült Államok keleti részén - az Északi-sarkvidék miatt ragadt.
1896-ban Svante Arrhenius svéd fizikus először kiszámította [pdf], hogy a szén-dioxidnak a légkörbe történő pumpálása melegítse a bolygót az üvegházhatás hatására. Ez a felmelegedés - az író szerint - a legszembetűnőbb az sarkvidéki régiókban, egy jelenség, amelyet sarkvidéki (vagy poláris) amplifikációnak hívnak. És most már látható a világ időjárási zaja felett - lent egy NASA animációs áttekintése az átlagokhoz viszonyított hőmérsékleti különbségekről, 1950 és 2013 között:
A sarkvidéki felmelegedés közelmúltbeli erősödését jól látja a Jeges-tenger nyári tengeri jégvesztése. Különösen a nyári tengeri jég mértéke több mint két évtizede csökken, és a régi, vastag jégveszteség különösen kifejezett (lásd az alábbi videót).
"Ha elveszíti a tengeri jégtáblát, az sarkvidéki amplifikáció minden bizonnyal itt van" - mondta Mark Serreze, a Nemzeti Hó- és Jégügyi Központ igazgatója. Elmondása szerint a tengeri jég elvesztése hatással lesz a szélességi szélességre, különösen az időjárási viszonyokra.
Az Északi-sarkvidék sok szempontból befolyásolja a bolygó többi részét, de Francis munkájához leginkább relatív hőmérsékleti gradienst nevezzük - ez az északi-sarkvidék és a középső szélesség közötti hőmérséklet-különbség, ahol az Egyesült Államok kontinentális része található. Ez a sarki hőmérsékleti gradiens miatt a levegő elindul az északi sarkról dél felé, és a forgó Föld arra kényszeríti a levegőt, hogy nyugatról keletre mozogjon, létrehozva a sugárfolyamot.
A gyakori repülők a sugárhajtóművet a levegő folyójaként fogják felismerni, amely lendületet adhat repülőgépeiknek, amikor Los Angelesből New York Citybe repülnek. Az időjárási fanatikusok azonban valószínűleg jobban megismerik a levegőmintázatot, mivel képesek az időjárási rendszereket a kontinensen átvinni.
"Ha az Északi-sarkvidéket gyorsabban melegíti, akkor csökken az Északi-sarkvidék és a délebbre eső területek közötti hőmérséklet-különbség" - és ez gyengíti a sarkvidéki hőmérsékleti gradienst - magyarázta Francis. A gyengébb gradiens gyengébb sugárfolyamot eredményez.
"Mivel gyengítjük az Északi-sarkvidék és a középső szélesség közötti hőmérsékleti különbséget, arra számítunk, hogy a nyugatról kelet felé tartó szelek gyengülnek" - mondta Francis. „Amikor ez megtörténik, azt várjuk, hogy az áramlás a felső szintű sugárfolyamban is hullámosabbá váljon.” Francis összehasonlította a sugárhajtómű folyót. Amikor egy folyó lefolyik egy meredek hegyoldalon, akkor gyorsan folyik, és egyenes útja van. De amikor a folyó átfolyik egy sík síkságon, akkor lassabb és útja vándorolhat. A sugárhajtású patak néha úgy kanyarog, mint egy lassan haladó folyó:
A gyengébb sugárfolyam valószínűleg könnyebben elterelhető az útjáról, ha valami hegyvidékre vagy forró levegővel találkozik, mondta Francis. Ezek a nagy hullámok növelik annak valószínűségét, hogy egy időjárási rendszer - például egy különösen hideg tél vagy az eső nélküli időszak - blokkolódik. „Ez azt jelenti, hogy az általuk létrehozott időjárás hosszabb ideig tart a tartózkodási helyén. Ez a tartósabb időjárási mintákhoz és az egyes típusok szélsőséges időjárási hajlandóságának valószínűségéhez vezet ”- mondta Francis. "Ez a hipotézis."
És ez a munka óvintézkedése - ez egy hipotézis, amelyet az elmúlt néhány évben Francis és kollégája, Steve Vavrus, a madisoni Wisconsini Egyetem légköri tudósa dolgozott ki. „Nem mindenki tartózkodik a fedélzeten” - ismerte be Francis.
De ez meglehetősen új fejleménynek számít a bolygó éghajlatának alakulásában. Az északi-sarkvidéki amplifikáció jele, amelyet először 1896-ban jósoltak, valójában csak az időjárás véletlenszerű hullámvölgyei felett volt észrevehető az elmúlt 10 vagy 15 évben, tehát annak hatásai - például a gyengült sugárhajtású áramlás - csak most kezdődnek. - mondta Francis.
És Francis beismeri, hogy az, hogy a sugárhajtómű helyén ragaszkodnak az időjárási mintákhoz, nem magyarázza az összes szélsőséges időjárási jelenséget. A tudósok eltart egy ideig, amíg mindent kitalálnak, de Francis ezt megjegyezte A hipotézist megfigyelések, fizika és éghajlati modellek kombinációja alátámasztja.
"Az éghajlati rendszerben sok minden zajlik, amely befolyásolja a sugárhajtású áramot" - mondta. "- És most kitalálni, hogy a puzzle különböző darabjai hogyan illeszkednek egymáshoz, jelenleg egy nagyon aktív kutatási terület."
