Клімат пояснив: чому Арктика потеплішає швидше, ніж інші частини світу?

Що таке арктичне посилення? Чи знаємо ми, що спричиняє це явище? Які наслідки це має як у регіоні, так і для світу? Антарктика переживає те саме?

Клімат пояснив: чому Арктика потеплішає швидше, ніж інші частини світу?

Ця стаття опублікована в рамках нової серії ISC, Трансформація21, який досліджуватиме стан знань і дій через п’ять років після Паризької угоди і в ключовий рік для дій щодо сталого розвитку. Цю статтю вперше опублікував Розмова на 1 червня 2021.

Людська цивілізація та сільське господарство вперше виникли приблизно 12,000 XNUMX років тому на початку голоцен. Наші предки виграли від надзвичайно стабільного клімату в цей час, як рівні вуглекислого газу в атмосфері залишався близько 280 ppm до початку промислової революції в 1800-х роках.

До 1800-х років баланс між вхідною та вихідною енергією (випромінювання) у верхній частині атмосфери (парниковий ефект) підтримували середні глобальні температури протягом багатьох століть. Лише незначні зміни в сонячний вихід і випадкові вивержень вулканів спричинили періоди відносного потепління та похолодання. Наприклад, Маленький крижаний період було прохолоднішим періодом між 1300 і 1870 роками.

Сьогодні рівні вуглекислого газу такі близько 420 стор. / хв і все парникові гази швидко зростають внаслідок спалення викопного палива, промислових процесів, знищення тропічних лісів, звалищ та сільського господарства. Середня глобальна температура зросла трохи більше ніж на 1 ℃ з 1900 року.

Ця цифра здається невеликою, але Арктичний регіон за цей час нагрілася приблизно на 2 ℃ - вдвічі швидше.

Цей диференціальний рівень потепління між полюсами та тропіками відомий як Арктика (або полярна) посилення.

Карта, яка показує, які частини світу потеплішають швидше за інші.
Арктичний регіон потеплішає швидше, ніж інші частини земної кулі. Berkeley Earth, CC BY-ND

Це відбувається щоразу, коли відбувається будь-яка зміна в чистий радіаційний баланс Землі, і це спричиняє більшу зміну температури поблизу полюсів, ніж загальносвітова. Зазвичай це вимірюється як відношення полярного потепління до тропічного потепління.

Танення льоду

Тож як зміна клімату та пов'язане з ними глобальне опалення сприяють посиленню Арктики? Це посилення в першу чергу спричинене таненням льоду - процесом, який є збільшується в Арктиці зі швидкістю 13% на десятиліття.

Лід більше відображає і менше поглинає сонячне світло, ніж суша або поверхня океану. Коли тане лід, він, як правило, виявляє темніші ділянки суші або моря, і це призводить до збільшення поглинання сонячного світла та пов'язаного з цим потепління.

Полярне посилення - це багато сильніше в Арктиці ніж в Антарктиді. Ця відмінність полягає в тому, що Арктика - це океан, покритий морським льодом, тоді як Антарктида - це піднесений континент, покритий більш постійними льодами та снігом.

У самому справі, Антарктичний континент не зігрівся протягом останніх семи десятиліть, незважаючи на постійне збільшення атмосферних концентрацій парникових газів.

Виняток становить Антарктичний півострів, який виходить далі на північ до Південного океану і був зігріваються швидше ніж будь-яке інше наземне середовище в південній півкулі протягом другої половини 20 століття.

Супутникові дані також показують, що між 2002 і 2020 роками Антарктида втратили в середньому 149 мільярдів метричних тонн льоду на рік, частково тому, що океани навколо континенту потеплішають.

Ефекти арктичного потепління

Одним з найбільш значущих ефектів посилення Арктики є ослаблення струменів із заходу на схід в північній півкулі. Оскільки Арктика потеплішає швидше, ніж тропіки, це призводить до слабшої атмосфери градієнт тиску а отже і менші швидкості вітру.

Зв'язки між арктичним посиленням, уповільненням (або меандруванням) струменів, блокування максимумів та екстремальні погодні явища в середніх та високих широтах північної півкулі є суперечливим. Одна з позицій полягає в тому, що посилання міцне і головний драйвер, що стояв за останніми важкими літні спекотні хвилі та зимові холодні хвилі. Але більше Недавні дослідження ставить під сумнів дійсність цих посилань для середніх широт.

Тут ми розглянемо більшу кількість доказів, що підтверджують взаємозв'язок між потеплінням Арктики та уповільненням струменів.

Вас також може зацікавити…

Арктика нагрівається набагато швидше, ніж решта планети, і втрата відбиваючого льоду сприяє десь 30-50% глобального нагрівання Землі. Ця швидка втрата льоду впливає на полярний струмінь струменя, концентрований шлях повітря у верхніх шарах атмосфери, який рухає погодні структури у північній півкулі.

Ослаблений струменевий потік звивається і виводить полярний вихор далі на південь, в результаті чого екстремальні погодні події в Північній Америці, Європі та Азії.

Графічне пояснення полярного вихору
NOAA, CC BY-ND

То які перспективи для Австралії та Аотеароа / Нової Зеландії? Глобальні кліматичні моделі проектують посилення потепління поверхні в Росії Арктики, ніж Антарктики в умовах зміни клімату. Враховуючи, що температури над антарктичним континентом залишаються стабільними протягом більше 70 років, незважаючи на зростання парникових газів, ми можемо очікувати незначних змін для нашого регіону - просто нормальної кліматичної мінливості через інші кліматичні фактори, такі як Коливання Ель-Ніньо-Південні, Режим південного кільця, А Диполь Індійського океану.

Але як тропіки продовжують зігріти і розширити, ми можемо очікувати збільшення градієнта тиску між тропіками та Антарктидою, що призведе до збільшення навколополярні західні вітри.

Нещодавня активізація і більш полюсне розташування південного півкульного поясу Росії західні вітри були пов’язані з континентальною посухою та лісовими пожежами, в тому числі в Австралії. Ми також можемо розраховувати на посилення західних країн, що вплине на змішування в Південному океані, що може зменшити його здатність поглинати вуглекислий газ і посилювати танення океаном танення крижаних шельфів, що облямовують Західний Антарктичний крижаний покрив.

Ці зміни, у свою чергу, мають далекосяжні наслідки для глобальної циркуляції океану та підвищення рівня моря.

Стів Тертон є ад’юнкт-професором географії навколишнього середовища в CQUniversity Australia.

Зображення заголовка: Shutterstock/Michal Balada через розмову.

ПЕРЕГЛЯНУТИ ВСІ ПОТУЖНІ ПУНКТИ

  • Відмова від відповідальності: Переклад автоматично генерується Google Translate і може містити помилки. ISC не несе відповідальності за будь-яку шкоду або проблеми, які можуть виникнути внаслідок цих перекладів. Ви можете залишити свій відгук, надіславши нам електронний лист на адресу webmaster@council.science
    Примітка: Зверніть увагу, що «Науковий саміт на Генеральній Асамблеї ООН» у вересні 2023 року не є заходом Міжнародної наукової ради. Міжнародна наукова рада не пов’язана ні з цією подією, ні з організатором події.
    • Перейти до вмісту