Климат объяснил: почему Арктика нагревается быстрее, чем другие части света?

Эта статья является частью новой серии ISC, Преобразование21, который исследует состояние знаний и действий через пять лет после Парижского соглашения и в ключевой год для действий в области устойчивого развития. Эта статья была впервые опубликована домен Разговор на 1 июня 2021.

Человеческая цивилизация и сельское хозяйство впервые возникли около 12,000 лет назад в ранний период голоцен. Наши предки пользовались удивительно стабильным климатом в то время, когда уровень углекислого газа в атмосфере оставалось около 280 частей на миллион до начала промышленной революции в 1800-х годах.

До 1800-х годов баланс между входящей и исходящей энергией (излучением) в верхней части атмосферы (Парниковый эффект) поддерживала средние глобальные температуры на протяжении многих веков. Только небольшие изменения в солнечная мощность и время от времени вулканических извержений вызвали периоды относительного потепления и похолодания. Например, Маленький ледниковый период Между 1300 и 1870 годами был более прохладный период.

Сегодня уровень углекислого газа составляет около 420 частей на миллион и все парниковые газы быстро растут из-за сжигания ископаемого топлива, промышленных процессов, уничтожения тропических лесов, свалок и сельского хозяйства. С 1 года средняя мировая температура повысилась чуть более чем на 1900 ℃.

Эта цифра кажется небольшой, но Арктический регион нагрелась примерно на 2 ℃ за это время - в два раза быстрее.

Эта разница в потеплении между полюсами и тропиками известна как арктический (или полярный). усиление.

Арктический регион нагревается быстрее, чем другие части земного шара. Беркли Земля, CC BY-ND

Это происходит всякий раз, когда есть какие-либо изменения в чистый радиационный баланс Земли, и это вызывает большее изменение температуры вблизи полюсов, чем в среднем в мире. Обычно он измеряется как отношение полярного потепления к тропическому потеплению.

Тающий лед

Так как же изменение климата и связанное с ним глобальное потепление приводят к усилению арктического климата? Это усиление в первую очередь вызвано таянием льда - процессом, который увеличивается в Арктике по ставке 13% за декаду.

Лед лучше отражает и менее поглощает солнечный свет, чем земля или поверхность океана. Когда лед тает, он обычно открывает более темные участки суши или моря, что приводит к увеличению поглощения солнечного света и связанному с этим потеплению.

Полярное усиление много сильнее в Арктике чем в Антарктиде. Это различие связано с тем, что Арктика - это океан, покрытый морским льдом, а Антарктида - возвышенный континент, покрытый более постоянным льдом и снегом.

В самом деле, Антарктический континент не прогрелся в последние семь десятилетий, несмотря на постоянный рост атмосферных концентраций парниковых газов.

Исключением является Антарктический полуостров, который вдается дальше на север в Южный океан и был потепление быстрее чем любая другая земная среда в южном полушарии во второй половине 20-го века.

Спутниковые данные также показывают, что в период с 2002 по 2020 год Антарктида потерял в среднем 149 миллиардов тонн льда в год, отчасти потому, что океаны вокруг континента нагреваются.

Последствия потепления Арктики

Одним из наиболее значительных эффектов арктического усиления является ослабление струйных течений с запада на восток в северном полушарии. Поскольку Арктика нагревается быстрее, чем тропики, это приводит к более слабому атмосферному воздействию. градиент давления и, следовательно, более низкие скорости ветра.

Связь между арктическим усилением, замедляющимися (или извилистыми) реактивными течениями, блокировка максимумов и экстремальные погодные явления в средних и высоких широтах северного полушария вызывают споры. Одна точка зрения состоит в том, что ссылка сильная и основной причиной недавних серьезных летняя жара и Зимние холодные волны. Но больше Недавние исследования ставит под сомнение обоснованность этих ссылок для средних широт.

Здесь мы рассмотрим более обширную базу данных, подтверждающих связь между потеплением Арктики и замедлением реактивных течений.

Вас также может заинтересовать…

Арктика нагревается намного быстрее, чем остальная часть планеты, и потеря отражающего льда составляет от 30 до 50% глобального нагрева Земли. Эта быстрая потеря льда влияет на полярный реактивный поток, концентрированный путь воздуха в верхних слоях атмосферы, который определяет погодные условия в северном полушарии.

Ослабленная струйная струя изгибается и переносит полярный вихрь дальше на юг, что приводит к экстремальные погодные явления в Северной Америке, Европе и Азии.

НОАА, CC BY-ND

Итак, каковы будущие перспективы Австралии и Аотеароа / Новой Зеландии? Глобальные климатические модели прогнозируют более сильное потепление поверхности в Арктика, чем Антарктика при изменении климата. Учитывая, что температуры над антарктическим континентом оставались стабильными на протяжении более 70 лет, несмотря на рост парниковых газов, мы можем ожидать незначительных изменений для нашего региона - просто нормальная климатическая изменчивость из-за других климатических факторов, таких как Эль-Ниньо-Южное колебание, Южный кольцевой режим, и Диполь Индийского океана.

Но поскольку тропики продолжают согреть и расширить, можно ожидать увеличения градиента давления между тропиками и Антарктидой, что приведет к увеличению приполярные западные ветры.

Недавнее усиление и более полярное расположение пояса южного полушария западные ветры были связаны с континентальными засухами и лесными пожарами, в том числе в Австралии. Мы также можем ожидать, что усиление западных ветров повлияет на перемешивание в Южном океане, что может снизить его способность поглощать углекислый газ и усилить вызванное океаном таяние шельфовых ледников, окаймляющих Западно-Антарктический ледяной щит.

Эти изменения, в свою очередь, имеют далеко идущие последствия для глобальной циркуляции океана и повышения уровня моря.

Стив Тёртон является адъюнкт-профессором экологической географии в CQUniversity Австралия.

Изображение заголовка: Shutterstock/Michal Balada через диалог.