האם מתחמם באזור הארקטי מאחורי מזג האוויר החורפי המטורף השנה?

נזק כתוצאה מאירועי מזג אוויר קיצוניים במהלך 2017 תפס את ה- החשבונות הגדולים ביותר אי פעם עבור ארה"ב מרבית האירועים הללו היו כרוכים בתנאים המתיישרים באופן אינטואיטיבי עם ההתחממות הגלובלית: רשומות חום, בצורת, שריפות בר, שיטפונות חופים, נזקי הוריקן וגשמים כבדים.

עם זאת, פרדוקסאליים הם קשרים אפשריים בין שינויי אקלים לבין מרחב השבועות הקפוא במזרח אמריקה הצפונית. נושא חדש ו"נושא חם "במחקר בנושא שינויי אקלים הוא הרעיון שהתחממות מהירה והתמיסה סיטונאית של האזור הארקטי עשויה למלא תפקיד בגרימת לחשים קרים מתמשכים.

לא נדרש דמיון כדי להניח שאובדן מחצית מכיסוי הקרח הים הארקטי רק ב- 30 שנים יכול להיות שעושה הרס בגלל מזג האוויר, אבל איך בדיוק עדיין לא ברור. כמדען אטמוספרי מחקרי, אני ללמוד אֵיך ההתחממות באזור הארקטי משפיעה על אזורי הטמפרטורה ברחבי העולם. האם ניתן לומר כי לשינויים בארקטי שהונעו על ידי ההתחממות הגלובלית היו תפקיד במזג האוויר החורפי החורבן שצפון אמריקה חווה?

"דיפול" של טמפרטורות לא תקינות

מזג אוויר מוזר והרסני היה בחדשות כמעט ללא הרף במהלך 2017, ונראה ש- 2018 עוקב אחר אותו תסריט. מרבית המזרחיים בארה"ב רעדו דרכם בסוף 2017 אל תוך השנה החדשה, בעוד המערביים השתוקקו לגשם בכדי להרטיב את קרקעות החתול וכיבוי שריפות הבר. סופות שלגים פגעו בחוף הים המזרחי - בעיקר סופת "ציקלון הפצצה" בינואר 4, 2018 - בעוד סיירה נוואדה בקליפורניה כמעט חשופה בשלג.

האם מתחמם באזור הארקטי מאחורי מזג האוויר החורפי המטורף השנה?
מחקר בניגודים: התחממות ליד אלסקה והאוקיאנוס השקט הם 'מרכיבים' לתבנית מזג האוויר בה צוננת אוויר קר מהארקטי לעומק צפון אמריקה.
מצפה הכוכבים של נאס"א, CC BY


גרפיקת מנוי פנימית


סיפור זה הופך להיות מוכר, מכיוון שתנאים דומים הושמעו בארבעה בחמשת החורפים האחרונים. כמה פוליטיקאים בוושינגטון הבירה, כולל הנשיא טראמפהשתמשו בקור החריג כדי להטיל ספק בהתחממות הגלובלית. אבל אם היו מסתכלים על התמונה הגדולה, הם היו רואים כי לחשים קרים מזרחיים הם נדבך יחסי בחצי הכדור הצפוני בכללותו וכי מרבית האזורים חמים מהרגיל.

מערב אמריקה הצפונית והיבשה המתרחשת בשילוב מזרח מזרח מושלג אינו יוצא דופן, אך השכיחות והתמדה של דפוס זה בשנים האחרונות עוררו את תחומי העניין של חוקרי האקלים.

זרם הסילון - נהר רוח מהיר וגובה עליון העוטף את חצי הכדור הצפוני - ממלא תפקיד קריטי. כאשר זרם הסילון מתנודד לצפון ולדרום בגל גדול, עלולים להיווצר תנאים קיצוניים. במהלך השבועות האחרונים, התנדנדה גדולה צפונה, שיצרה מה שנקרא "רכס" של לחץ אטמוספרי מתמשך, נמשכה מול החוף המערבי יחד עם טבילה עמוקה דרומית, או "שוקת" מעל המזרח.

מונחים חדשים טבעו כדי לתאר את התכונות העיקשות הללו: "דיפול טמפרטורת החורף בצפון אמריקה," מה היא "רכס גמיש למדי" על המערב, ו "שוקת מאוד עקשנית" במזרח.

האם מתחמם באזור הארקטי מאחורי מזג האוויר החורפי המטורף השנה?
בעוד שמזרח ארצות הברית סבלה מטמפרטורות קרות מאוד בצמצום הקר האחרון, חלק גדול משאר חלקי חצי הכדור הצפוני רואים טמפרטורות אוויר גבוהות מהממוצע.
NOAA, CC BY

ללא קשר למה שזה נקרא, דפוס הדיפול הזה - טמפרטורות גבוהות בצורה חריגה בחלק גדול מהמערב יחד עם תנאים קרירים במזרח - שלט במזג האוויר בצפון אמריקה בארבעה בחמשת החורף האחרון. ינואר ה- 2017 היה יוצא דופן חריף, כאשר אל ניניו החזק הפך את תבנית השוקית והטיל גשם ושובר שלג בקליפורניה בעוד המזרח נהנה מחודש מתון.

שתי תכונות חשובות נוספות בולטות בדפוס הטמפרטורה של הדיפול: טמפרטורות חמות במיוחד באזור הארקטי ליד אלסקה וטמפרטורות אוקיינוס ​​חמות במזרח האוקיאנוס השקט. כמה מחקרים חדשים הצבע על "מרכיבים" אלה כמפתח לשנים האחרונות עם דיפול מתמשך.

צריך שניים לטנגו

איזה תפקיד ממלא ההתחממות - במיוחד האוקיאנוס המחמם וטמפרטורות האוויר בקוטב הצפוני - בתבנית מזג האוויר המערבית / קרירה-מזרחית הזו? ההסבר הולך כך.

הטמפרטורות של האוקיאנוס השקט משתנות באופן טבעי כתוצאה מתופעות קצרות מועד כמו El Niño / La Niña ו- דפוסים ארוכים יותר לאורך עשרות שנים. מדענים כבר הכירו בכך וריאציות אלה משפיעות על דפוסי מזג האוויר ברחבי צפון אמריקה ומחוצה לה.

האם מתחמם באזור הארקטי מאחורי מזג האוויר החורפי המטורף השנה?כאשר אזור מתמשך של לחץ אטמוספרי נשאר במערב ארה"ב, אוויר מהארקטיקה שופך לארה"ב וגורם לפיצול בין המערב החם והיבש והמזרח הקר. Mesocyclone2014 ודויד סוויין, CC BY-SA

הפיתול החדש בסיפור זה הוא שהארקטיקה מתחממת לפחות כפול מקצב הקצב של שאר העולם, כלומר ההבדל בטמפרטורה בין הארקטי לאזורים הרחוקים יותר מדרום התכווץ. זה משנה מכיוון שהבדל הטמפרטורה בצפון / דרום הוא אחד המניעים העיקריים של זרם הסילון. זרם הסילון יוצר את מערכות הלחץ הגבוה והנמוך המכתיבות את שמי הכחול שלנו ואת הסערה תוך שהוא גם מנווט אותן. כל דבר שישפיע על זרם הסילון ישפיע גם על מזג האוויר שלנו.

כאשר טמפרטורות האוקיאנוס מול החוף המערבי של צפון אמריקה הן חמות מהרגיל, כפי שהיו רוב הזמן מאז החורף 2013, זרם הסילון נוטה ליצור רכס של לחץ גבוה לאורך החוף המערבי, וגורם להסוות סופות מ קליפורניה ומשאירה חלק גדול מהמערב גבוה ויבש.

אם טמפרטורות האוקיאנוס החמות הללו מתרחשות בשילוב עם תנאים חמים בצורה חריגה ליד אלסקה, החום הנוסף מהארקטי יכול לחזק את הרכס, לגרום לו להגיע רחוק יותר צפונה, להתמיד יותר ולשאוב עוד יותר חום לאזור שליד אלסקה. ובשנים האחרונות חווה אלסקה תקופות של טמפרטורות חמות שיא, בין השאר כתוצאה מקרח הים המופחת.

עמיתי ואני קראנו לשילוב הזה של השפעות טבעיות ותופעות הקשורות לשינויי אקלים "צריך שניים לטנגו, "מושג שעשוי לעזור להסביר את הרכס המגוחך המגוחך שנצפה לעתים קרובות מאז 2013. כמה חדש מחקרים אבל תומכים בהגברת הטבעית הזו של דפוס טבעי המחלוקת עדיין קיימת לגבי המנגנונים המקשרים בין ההתחממות הארקטית במהירות דפוסי מזג האוויר דרומה יותר ברוחב האמצע.

מזג אוויר קיצוני יותר קדימה?

כתגובה לרכס המערבי המחזק של לחץ אטמוספרי, רוחות נחל הסילון מהוות בדרך כלל גם שוקת עמוקה וחזקה יותר במורד הזרם. שוקות עמוקות פועלות כמו דלת מקרר פתוחה, ומאפשרות לאוויר הארקטי הקפוא לצלול דרומה, ומביאה סבל לאזורים שלא היו מוכנים לטפל בה. ניתן להאשים את סופות השלג בטקסס, סופות קרח בג'ורג'יה וציפורי שלג צוננות בפלורידה על השוקת העקשנית להחריד של דצמבר 2017 וינואר 2018.

הוספת הדובדבן על העוגה היא הנטייה לכביכול "nor'easters", כמו "ציקלון הפצצה" שהתרחש בינואר 4, להיווצר לאורך החוף המזרחי כאשר הרוחות הדרום-מערביות של שוקת מתיישרות לאורך חוף הים האטלנטי. הניגודיות האינטנסיבית שנוצרה בטמפרטורה בין הארץ הקרה לאוקיאנוס המחומם בזרם המפרץ מספקת את הדלק לסערות אכזריות אלה.

השאלה הגדולה היא האם שינויי האקלים יהפכו דפוסי דיפול - יחד עם הנטיות שלהם לדרישות מזג אוויר קיצוני - נפוצים יותר בעתיד. התשובה היא כן ולא.

ההערכה היא כי ההתחממות הגלובלית תניב פחות רשומות בטמפרטורה נמוכה, נטייה שכבר נצפתה. אך יתכן ונכון שגם לחשים קרים יתמשכו יותר דפוסי הדיפול מתעצמים, נטייה שגם נראה שקורה.

קשה לפרט אם דפוסי מזג האוויר הזה - חורפים חמים יותר בצפון אמריקה אך מצליחים קרים ארוכים יותר - יישארו. הבנת המנגנונים העומדים מאחורי האינטראקציות המורכבות הללו בין השפעות טבעיות ושינויים שנגרמו על ידי האדם היא מאתגרת.

שיחהעם זאת, המחקר מתקדם במהירות ככל שמתפתחים מדדים חדשים ויצירתיים. הכלים הטובים ביותר שלנו להביט אל העתיד הם תוכנות מחשב מתוחכמות, אך גם הן נאבקות לדמות התנהגויות מורכבות אלה של מערכת האקלים. בהתחשב בחשיבות של ניבוי מזג אוויר קיצוני והשפעותיו על היבטים רבים בחיינו, על החוקרים להמשיך ולפרק קשרים בין שינויי אקלים ומזג אוויר כדי לעזור לנו להתכונן להתפרצויות הזעם המתמשכות של אמא טבע.

על המחבר

ג'ניפר פרנסיס, פרופסור למחקר, אוניברסיטת רטגרס

מאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.

ספרים קשורים:

at InnerSelf Market ואמזון