Shutterstock/Michał Balada

Steve'a Turtona, CQUniversity Australia

Co to jest amplifikacja w Arktyce? Czy wiemy, co powoduje to zjawisko? Jakie ma to skutki, zarówno w regionie, jak i na świecie? Czy Antarktyda doświadcza tego samego?

Cywilizacja ludzka i rolnictwo pojawiły się po raz pierwszy około 12,000 XNUMX lat temu na początku Holocenu. Nasi przodkowie korzystali w tym czasie z wyjątkowo stabilnego klimatu, jak poziomy dwutlenku węgla w atmosferze utrzymywał się na poziomie 280 ppm aż do początku rewolucji przemysłowej w XIX wieku.

Przed XIX w. równowaga między energią przychodzącą i wychodzącą (promieniowaniem) na szczycie atmosfery (Efekt cieplarniany) utrzymywały średnie temperatury na świecie przez wiele stuleci. Tylko drobne zmiany w moc słoneczna i okazjonalnie erupcje wulkaniczne powodowały okresy względnego ocieplenia i ochłodzenia. Na przykład Mała epoka lodowcowa był chłodniejszy okres między 1300 a 1870 rokiem.

Obecnie poziomy dwutlenku węgla są blisko 420ppm i wszystkich gazy cieplarniane szybko rosną ze względu na spalanie paliw kopalnych, procesy przemysłowe, niszczenie lasów tropikalnych, składowiska odpadów i rolnictwo. Globalna średnia temperatura wzrosła o nieco ponad 1 ℃ od 1900 roku.

Liczba ta wydaje się niewielka, ale Region arktyczny ogrzała się w tym czasie o około 2℃ — dwa razy szybciej.

Ta różnica w ociepleniu między biegunami a tropikami jest znana jako Arktyka (lub polarna) amplifikacja. Region Arktyki ociepla się szybciej niż inne części globu. Berkeley Ziemi, CC BY-ND

Występuje, gdy nastąpi jakakolwiek zmiana w bilans promieniowania netto Ziemi, a to powoduje większą zmianę temperatury w pobliżu biegunów niż średnia globalna. Jest to zwykle mierzone jako stosunek ocieplenia polarnego do ocieplenia tropikalnego.

Topniejący lód

W jaki sposób zmiany klimatyczne i związane z nimi globalne ogrzewanie wpływają na wzmocnienie Arktyki? To wzmocnienie jest spowodowane przede wszystkim topnieniem lodu — procesem, który jest rośnie w Arktyce w tempie 13% na dekadę.

Lód jest bardziej odblaskowy i mniej pochłania światło słoneczne niż ląd czy powierzchnia oceanu. Kiedy lód topi się, zwykle ujawnia ciemniejsze obszary lądu lub morza, co powoduje zwiększoną absorpcję światła słonecznego i związane z tym ocieplenie.

Wzmocnienie polarne to dużo silniejszy w Arktyce niż na Antarktydzie. Ta różnica wynika z tego, że Arktyka jest oceanem pokrytym lodem morskim, podczas gdy Antarktyda to wyniesiony kontynent pokryty bardziej trwałym lodem i śniegiem.

W rzeczywistości Kontynent antarktyczny się nie ocieplił w ciągu ostatnich siedmiu dekad, pomimo stałego wzrostu stężenia gazów cieplarnianych w atmosferze.

Wyjątkiem jest Półwysep Antarktyczny, który wystaje dalej na północ w kierunku Oceanu Południowego i został ociepla się szybciej niż jakiekolwiek inne środowisko ziemskie na półkuli południowej w drugiej połowie XX wieku.

Dane satelitarne pokazują również, że w latach 2002-2020 Antarktyda stracił średnio 149 miliardów ton metrycznych lodu rocznie, częściowo dlatego, że oceany na całym kontynencie się ocieplają.

Skutki ocieplenia Arktyki

Jednym z najbardziej znaczących efektów amplifikacji Arktyki jest osłabienie prądów strumieniowych z zachodu na wschód na półkuli północnej. Ponieważ Arktyka ogrzewa się szybciej niż tropiki, skutkuje to słabszą atmosferą gradient ciśnienia a co za tym idzie mniejsze prędkości wiatru.

Powiązania między arktycznym wzmocnieniem, spowolnieniem (lub meandrowaniem) strumieni strumieniowych, blokowanie wzlotów a ekstremalne zjawiska pogodowe na średnich i wysokich szerokościach geograficznych półkuli północnej są kontrowersyjne. Jeden pogląd jest taki, że link jest silny i główny czynnik odpowiedzialny za niedawne ciężkie letnie upały i zimowe zimne fale. Ale więcej ostatnie badania kwestionuje ważność tych łączy dla średnich szerokości geograficznych.

Tutaj przyjrzymy się większej ilości dowodów, które potwierdzają związek między ociepleniem Arktyki a spowolnieniem strumieni odrzutowych.

Arktyka ociepla się znacznie szybciej niż reszta planety, a utrata odblaskowego lodu odpowiada za około 30-50% globalnego ogrzewania Ziemi. Ta szybka utrata lodu wpływa na polarny prąd strumieniowy, skoncentrowaną ścieżkę powietrza w górnych warstwach atmosfery, która kieruje wzorcami pogodowymi na półkuli północnej.

Osłabiony prąd strumieniowy meandruje i przenosi wir polarny dalej na południe, co powoduje ekstremalne zjawiska pogodowe w Ameryce Północnej, Europie i Azji

NOAA, CC BY-ND

Jakie są zatem perspektywy na przyszłość dla Australii i Aotearoa/Nowej Zelandii? Globalne modele klimatu prognozują silniejsze ocieplenie powierzchni w Arktyka niż Antarktyda pod wpływem zmian klimatycznych. Biorąc pod uwagę, że temperatury nad kontynentem antarktycznym pozostają stabilne od ponad 70 lat pomimo wzrostu emisji gazów cieplarnianych, możemy spodziewać się niewielkich zmian w naszym regionie — tylko normalnej zmienności klimatycznej spowodowanej innymi czynnikami klimatycznymi, takimi jak Oscylacja południowa El NiñoThe Tryb południowego pierścieniaI Dipole na Oceanie Indyjskim.

Ale w miarę jak tropiki nadal… ogrzać i rozwinąć, możemy spodziewać się wzrostu gradientu ciśnienia między tropikami a Antarktydą, co doprowadzi do wzrostu okołobiegunowe wiatry zachodnie.

Niedawna intensyfikacja i bardziej biegunowa lokalizacja pasa półkuli południowej z wiatry zachodnie zostały powiązane z suszami i pożarami lasów na kontynencie, w tym w Australii. Możemy również spodziewać się, że wzmocnienie zachodnich zachodów wpłynie na mieszanie się na Oceanie Południowym, co może zmniejszyć jego zdolność do pochłaniania dwutlenku węgla i nasilić wywoływane przez oceany topnienie szelfów lodowych otaczających pokrywę lodową Antarktyki Zachodniej.

Te zmiany mają z kolei daleko idące konsekwencje dla globalnej cyrkulacji oceanicznej i podnoszenia się poziomu mórz.

O autorze

Steve'a Turtona, adiunkt geografii środowiska, CQUniversity Australia

Powiązane książki

Zmiany klimatu: co każdy musi wiedzieć

Joseph Romm
Podstawowy element tego, co będzie decydującym zagadnieniem naszych czasów, Zmiany klimatu: co każdy musi wiedzieć® to przejrzysty przegląd nauki, konfliktów i implikacji naszej ocieplającej się planety. Joseph Romm, główny doradca naukowy National Geographic Lata życia niebezpiecznie serial i jeden z „100 ludzi, którzy zmieniają Amerykę” Rolling Stone'a ” Zmiana klimatu oferuje przyjazne dla użytkownika, rygorystyczne naukowo odpowiedzi na najtrudniejsze (i powszechnie upolitycznione) pytania dotyczące tego, co klimatolog Lonnie Thompson uznał za „jasne i aktualne zagrożenie dla cywilizacji”. Dostępne na Amazon

Zmiany klimatu: Nauka o globalnym ociepleniu i nasza przyszłość energetyczna Drugie wydanie

autor: Jason Smerdon
To drugie wydanie Zmiana klimatu jest dostępnym i kompleksowym przewodnikiem po nauce stojącej za globalnym ociepleniem. Znakomicie zilustrowany tekst jest skierowany do studentów na różnych poziomach. Edmond A. Mathez i Jason E. Smerdon przedstawiają obszerne, pouczające wprowadzenie do nauki, które leży u podstaw naszego zrozumienia systemu klimatycznego i wpływu działalności człowieka na ocieplenie naszej planety. Mathez i Smerdon opisują role atmosfery i oceanu baw się w naszym klimacie, przedstaw koncepcję bilansu promieniowania i wyjaśnij zmiany klimatu, które miały miejsce w przeszłości. Opisują również działania człowieka mające wpływ na klimat, takie jak emisje i wylesianie gazów cieplarnianych i aerozoli, a także skutki zjawisk naturalnych.  Dostępne na Amazon

Nauka o zmianach klimatu: kurs praktyczny

autor: Blair Lee, Alina Bachmann
Nauka o zmianach klimatu: kurs praktyczny wykorzystuje tekst i osiemnaście praktycznych zajęć wyjaśnianie i nauczanie nauki o globalnym ociepleniu i zmianach klimatu, o tym, jak ludzie są odpowiedzialni oraz o tym, co można zrobić, aby spowolnić lub zatrzymać tempo globalnego ocieplenia i zmian klimatu. Ta książka jest kompletnym, kompleksowym przewodnikiem po niezbędnym temacie środowiskowym. Tematy omówione w tej książce obejmują: w jaki sposób cząsteczki przenoszą energię ze słońca do ogrzania atmosfery, gazy cieplarniane, efekt cieplarniany, globalne ocieplenie, rewolucję przemysłową, reakcję spalania, pętle sprzężenia zwrotnego, związek między pogodą a klimatem, zmianę klimatu, pochłaniacze dwutlenku węgla, wymieranie, ślad węglowy, recykling i energia alternatywna. Dostępne na Amazon

Od wydawcy:
Zakupy na Amazon iść na pokrycie kosztów przynoszą InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, i ClimateImpactNews.com bez kosztów i bez reklamodawców śledzących twoje nawyki przeglądania. Nawet jeśli klikniesz link, ale nie kupisz tych wybranych produktów, wszystko, co kupisz podczas tej samej wizyty w Amazon, płaci nam niewielką prowizję. Nie ponosisz żadnych dodatkowych kosztów, więc proszę przyczynić się do wysiłku. Możesz też skorzystaj z tego linku do korzystania z Amazon w dowolnym momencie, aby pomóc wesprzeć nasze wysiłki.

Artykuł został opublikowany ponownie Konwersacje na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł.