Kliima selgitas: miks soojeneb Arktika kiiremini kui mujal maailmas?

Seda artiklit jagatakse osana ISC uuest sarjast, Teisendus21, mis uurib teadmiste ja tegevuste olukorda viis aastat pärast Pariisi kokkuleppe sõlmimist ja on säästva arengu meetmete jaoks pöördeline aasta. Selle artikli avaldas esmakordselt the,en Vestlus 1i juunis 2021.

Inimtsivilisatsioon ja põllumajandus tekkisid esimest korda umbes 12,000 XNUMX aastat tagasi Holotseen. Meie esivanemad said sel ajal kasu märkimisväärselt stabiilsest kliimast süsinikdioksiidi tase atmosfääris püsis 280 ppm lähedal kuni tööstusrevolutsiooni alguseni 1800. aastatel.

Enne 1800. aastaid oli tasakaal sissetuleva ja väljamineva energia (kiirguse) vahel atmosfääri tipus (kasvuhooneefekt) hoidis globaalset keskmist temperatuuri mitu sajandit. Ainult väikesed muudatused päikeseenergia väljund ja aeg-ajalt vulkaanipursked põhjustas suhtelise soojenemise ja jahenemise perioode. Näiteks Väike jääaeg oli jahedam periood aastatel 1300–1870.

Tänapäeval on süsinikdioksiidi tase 420 ppm lähedal ja kõik kasvuhoonegaasid tõusevad kiiresti fossiilkütuste põletamise, tööstuslike protsesside, troopiliste metsade hävimise, prügilate ja põllumajanduse tõttu. Maailma keskmine temperatuur on alates 1. aastast tõusnud veidi rohkem kui 1900 ℃ võrra.

See näitaja tundub väike, kuid Arktika piirkond on selle ajaga soojenenud umbes 2 ℃ – kaks korda kiiremini.

Seda pooluste ja troopika vahelist soojenemise erinevust nimetatakse arktiliseks (või polaarseks) võimendus.

Arktika piirkond soojeneb kiiremini kui teised maakera osad. Berkeley Maa, CC BY-ND

See ilmneb alati, kui selles on mingeid muutusi netokiirgusbilanss Maast ja see põhjustab pooluste läheduses suuremat temperatuurimuutust kui globaalne keskmine. Tavaliselt mõõdetakse seda polaarse soojenemise ja troopilise soojenemise suhtena.

Jää sulamine

Kuidas siis kliimamuutus ja sellega seotud globaalne soojenemine Arktika võimendust soodustavad? Seda võimendust põhjustab peamiselt jää sulamine - protsess, mis on suureneb Arktikas 13% kümnendi kohta.

Jää peegeldab paremini ja neelab päikesevalgust vähem kui maa või ookeani pind. Kui jää sulab, paljastab see tavaliselt tumedamad maa- või merealad ning see suurendab päikesevalguse neeldumist ja sellega seotud soojenemist.

Polaarvõimendus on palju tugevam Arktikas kui Antarktikas. See erinevus tuleneb sellest, et Arktika on merejääga kaetud ookean, Antarktika aga kõrgendatud mandriosa, mis on kaetud püsivama jää ja lumega.

Tegelikult Antarktika kontinent pole soojenenud viimase seitsme aastakümne jooksul, hoolimata kasvuhoonegaaside kontsentratsiooni püsivast tõusust atmosfääris.

Erandiks on Antarktika poolsaar, mis ulatub veelgi põhja poole Lõuna-ookeani ja on olnud soojeneb kiiremini kui ükski teine maapealne keskkond lõunapoolkeral 20. sajandi teisel poolel.

Satelliidiandmed näitavad ka, et aastatel 2002–2020 Antarktika kaotas keskmiselt 149 miljardit tonni jääd aastas, osaliselt seetõttu, et mandrit ümbritsevad ookeanid soojenevad.

Arktika soojenemise mõju

Arktika võimenduse üks olulisemaid mõjusid on läänest itta suunatud jugavoolude nõrgenemine põhjapoolkeral. Kuna Arktika soojeneb kiiremini kui troopikas, on selle tulemuseks nõrgem atmosfäär rõhu gradient ja sellest tulenevalt ka madalam tuulekiirus.

Seosed Arktika võimenduse, aeglustavate (või looklevate) reaktiivvoogude vahel, tippude blokeerimine ja äärmuslikud ilmastikunähtused põhjapoolkera keskmistel ja kõrgetel laiuskraadidel on vastuolulised. Üks seisukoht on, et link on tugev ja viimaste tõsiste tagajärgede peamine põhjus suvised kuumalained ja talvised külmalained. Aga veel hiljutised uuringud seab kahtluse alla nende linkide kehtivuse keskmistel laiuskraadidel.

Siin vaatleme suuremat kogumit tõendeid, mis toetavad seost Arktika soojenemise ja aeglustavate reaktiivvoogude vahel.

Sind võib huvitada ka…

Arktika soojeneb palju kiiremini kui ülejäänud planeet ja peegeldava jää kadumine moodustab 30–50% Maa globaalsest kuumenemisest. See kiire jääkadu mõjutab polaarjoa voolu, kontsentreeritud õhuteed atmosfääri ülemistes kihtides, mis juhib ilmastikumustreid üle põhjapoolkera.

Nõrgenenud jugavool lookleb ja toob polaarpöörise veelgi lõuna poole, mille tulemuseks on äärmuslike ilmastikunähtuste Põhja-Ameerikas, Euroopas ja Aasias.

NOAA, CC BY-ND

Millised on siis Austraalia ja Aotearoa/Uus-Meremaa tulevikuväljavaated? Globaalsed kliimamudelid ennustavad pinnase tugevamat soojenemist Arktika kui Antarktika kliimamuutuste all. Arvestades, et temperatuur Antarktika mandri kohal on kasvuhoonegaaside kasvust hoolimata püsinud stabiilsena üle 70 aasta, võib meie piirkonnas oodata vähe muutusi – lihtsalt tavaline kliimamuutus, mis on tingitud muudest kliimamõjuritest nagu El Niño-Lõuna võnkumine, Lõuna rõngakujuline režiimJa India ookeani dipool.

Aga kuna troopikas jätkub soojendada ja laiendada, võime oodata rõhugradiendi suurenemist troopika ja Antarktika vahel, mis toob kaasa suurenenud ringpolaarsed läänetuuled.

Lõunapoolkera vöö hiljutine intensiivistumine ja poolusepoolne asukoht läänetuuled on seostatud mandri põudade ja metsatulekahjudega, sealhulgas Austraalias. Samuti võime eeldada, et lääneranniku tugevnemine mõjutab lõunaookeani segunemist, mis võib vähendada selle võimet absorbeerida süsinikdioksiidi ja suurendada Lääne-Antarktika jääkilpi ääristavate jääriiulite ookeanist tingitud sulamist.

Nendel muutustel on omakorda kaugeleulatuvad tagajärjed ülemaailmsele ookeaniringlusele ja meretaseme tõusule.

Steve Turton on keskkonnageograafia dotsent CQUniversity Austraalia.

Päise pilt: Shutterstock/Michal Balada vestluse kaudu.