Ny undersøgelse afslører lokale drivkræfter for forstærket arktisk opvarmning

Artic oplevede en ekstrem hedebølge i løbet af februar 2018. Temperaturen på Nordpolen steg til isens smeltepunkt, som er omkring 30 til 35 grader (17-19 Celsius) over det normale. Nylige undersøgelser viser, at massen af ​​arktiske gletsjere er faldet betydeligt siden 1980'erne med mere end 70%. Disse pludselige klimatiske ændringer påvirkede ikke kun de arktiske områder, men også vandet, fødevare- og energisikkerhedsforbindelse over hele kloden. Det er derfor, klimaforskere rundt om i verden er mere og mere opmærksomme på dette accelererede opvarmningsmønster, almindeligvis omtalt som "Arktisk forstærkning."

Et internationalt forskerteam, herunder professor Sarah Kang og DoYeon Kim på School of Urban and Environmental Engineering ved UNIST, rapporter nu, at lokale drivhusgaskoncentrationer ser ud til at skyldes arktisk forstærkning.

Udgivet i november 2018 -udgaven af Naturens klimaforandringer , deres undersøgelse af årsagen til arktisk forstærkning viser, at lokale drivhusgaskoncentrationer og arktiske klimaforespørgsler opvejer andre processer. Denne undersøgelse blev ledet af assisterende projektleder Malte F. Stuecker fra IBS Center for Climate Physics (ICCP) i Busan, Sydkorea, med internationale samarbejdspartnere, herunder USA, Australien og Kina.

Langsigtede observationer af overfladetemperaturer viser intensiveret overfladeopvarmning i Canada, Sibirien, Alaska og Ishavet i forhold til den globale gennemsnitlige temperaturstigning. Arktisk forstærkning er i overensstemmelse med computermodeller, der simulerer reaktionen på stigende drivhusgaskoncentrationer. Imidlertid, de underliggende fysiske processer for den intensiverede opvarmning forbliver undvigende.

Ved hjælp af nye computersimuleringer, forskerne var i stand til at modbevise tidligere foreslåede hypoteser, der understregede varmetransportens rolle fra troperne til polerne som en af ​​de vigtigste bidragydere til den forstærkede opvarmning i Arktis.

"Vores undersøgelse viser klart, at lokal kuldioxidforcering og polære feedbacks er mest effektive i arktisk forstærkning sammenlignet med andre processer, "siger assisterende projektleder Malte F. Stuecker, den tilsvarende forfatter til undersøgelsen.

Forøgelse af menneskeskabt kuldioxid (CO ₂ ) koncentrationer fanger varme i atmosfæren, hvilket fører til overfladeopvarmning. Regionale processer kan derefter forstærke eller dæmpe denne effekt yderligere, og derved skabe det typiske mønster for global opvarmning. I den arktiske region, overfladeopvarmning reducerer sne- og havisudbredelse, hvilket igen reducerer overfladens reflektivitet. Som resultat, mere sollys kan nå toppen af ​​lag af jord og hav, fører til accelereret opvarmning. Desuden, ændringer i arktiske skyer og af den lodrette atmosfæriske temperaturprofil kan øge opvarmningen i polarområderne.

Ud over disse faktorer, varme kan transporteres ind i Arktis ved vind. "Vi ser denne proces, for eksempel, under El Niño -begivenheder. Tropisk opvarmning, forårsaget enten af ​​El Niño eller menneskeskabte drivhusemissioner, kan forårsage globale forskydninger i atmosfæriske vejrmønstre, hvilket kan føre til ændringer i overfladetemperaturer i fjerntliggende områder som Arktis, "sagde Kyle Armor, medforfatter af undersøgelsen og professor i atmosfæriske videnskaber og oceanografi ved University of Washington.

I øvrigt, global opvarmning uden for den arktiske region vil også føre til en stigning i Atlanterhavets temperaturer. Havstrømme som Golfstrømmen og Nordatlantisk drift kan derefter transportere det varmere farvand til det arktiske hav, hvor de kunne smelte havis og forårsage yderligere forstærkning på grund af lokale processer.

For at afgøre, om tropisk opvarmning, atmosfæriske vind- og havstrømændringer bidrager til fremtidig arktisk forstærkning, teamet designede en række computermodelsimuleringer. "Ved at sammenligne simuleringer med kun Arctic CO ₂ ændringer med simuleringer, der anvender CO ₂ globalt, finder vi lignende arktiske opvarmningsmønstre. Disse fund viser, at eksterne fysiske processer uden for polarområderne ikke spiller en stor rolle, i modsætning til tidligere forslag, "siger medforfatter Cecilia Bitz, professor i atmosfæriske videnskaber ved University of Washington.

I troperne, luft drevet af høj temperatur og fugt kan let bevæge sig op i store højder, hvilket betyder at atmosfæren er ustabil. I modsætning, den arktiske atmosfære er meget mere stabil med hensyn til lodret luftbevægelse. Denne tilstand forbedrer CO ₂ -induceret opvarmning i Arktis nær overfladen. På grund af den ustabile atmosfære i troperne, CO ₂ varmer for det meste den øvre atmosfære, og energi går let tabt i rummet. Dette er modsat hvad der sker i Arktis:Mindre udgående infrarød stråling undslipper atmosfæren, som yderligere forstærker den overfladeopfangede opvarmning.

"Vores computersimuleringer viser, at disse ændringer i den lodrette atmosfæriske temperaturprofil i den arktiske region opvejer andre regionale feedbackfaktorer, såsom den ofte citerede is-albedo-feedback, ”siger Malte Stuecker.

Resultaterne af denne undersøgelse fremhæver betydningen af ​​arktiske processer for at kontrollere det tempo, hvormed havis vil trække sig tilbage i Ishavet. Resultaterne er også vigtige for at forstå, hvor følsomme polære økosystemer, Arktisk permafrost og den grønlandske indlandsis reagerer på den globale opvarmning.