Det nordatlantiske opvarmningshul påvirker jetstrømmen

Det nordatlantiske opvarmningshul (NAWH), en region med reduceret opvarmning beliggende i det nordlige Atlanterhav, påvirker den nordatlantiske jetstrøm væsentligt i fremtidens klimasimuleringer, ifølge et hold forskere.

Havoverfladetemperaturer (SST) forventes at stige i de fleste af verdenshavene som følge af globale klimaændringer. Imidlertid, inden for et område med roterende havstrømme lige syd for Grønland eksisterer der en anomali, hvor koldere havoverfladetemperaturer blev dokumenteret i både globale klimamodelfremskrivninger og i observationer.

"Det kaldes et hul, fordi der mangler opvarmning, " sagde Melissa Gervais, assisterende professor i meteorologi og atmosfærisk videnskab, Penn State, som brugte Community Earth System-modellen (CESM) til at undersøge virkningen af ​​NAWH på atmosfærisk cirkulation og jetfly på mellembreddegrad. "Vi fandt ud af, at denne region af havet er et virkelig vigtigt sted for at tvinge jetstrømmen, der går på tværs af Nordatlanten."

Forskerne offentliggjorde deres resultater i Tidsskrift for Klima .

Udviklingen af ​​NAWH er forbundet med en opbremsning af Atlantic Meridional Overturning Circulation, et stort system af havstrømme, der fører varmt vand fra troperne nordpå ind i Nordatlanten, og menes at være forårsaget af en tilstrømning af ferskvand, der kommer fra smeltende arktisk havis.

Tidligere forskning fra Gervais og hendes team har vist, at denne stigning i ferskvand til havet ændrer cirkulationsmønstre og fører til overfladeafkøling.

"Med mere arktisk havis smelter, mere ferskvand strømmer ind i Labradorhavet, hvilket fører til en reduktion af dyb konvektion, " sagde Gervais, som også er medlejer af Institut for CyberScience. "Det ændrer havcirkulationen, lader det køle af i den region syd for Grønland."

Dette kølemønster, i forhold til den globale gennemsnitlige SST-stigning, forudses at blive større og mere tydelig i forhold til den indre havvariabilitet, efterhånden som det 21. århundrede skrider frem.

"Disse ændringer i SST-mønstre opstår som et resultat af ændringer i havcirkulationen og kan have en betydelig indvirkning på atmosfærisk cirkulation og det nordatlantiske stormspor i fremtiden, " sagde Gervais.

Jetstrømme, vindstrømme i høj højde, der flyder over jorden, transportere luftmasser og kørevejrsmønstre. Forholdet mellem klimaændringer og jetstrømme er komplekst, og forståelsen af ​​klimaændringernes potentielle indvirkning på jetstrømme er afgørende for at forstå ændringer i vejrmønstre og stormspor.

"Med klimaændringer har vi nogle ideer om, hvordan jetflyene kommer til at ændre sig. Generelt vi forventer at se et polskifte og østlige forlængelse af jetflyet, sagde Gervais. Lige nu, det er en slags tovtrækkeri mellem påvirkninger fra troperne og påvirkninger af arktis. Så de to ting konkurrerer om at flytte, hvor jetflyet er placeret."

De fleste klimamodeller ser ud til at være enige om, at Stillehavets jetstrøm kommer til at skifte mod polen, men der er stor variation i forudsigelserne for Atlanterhavet, sagde Gervais.

For at undersøge, hvordan udviklingen af ​​NAWH påvirker jetstrømmen, holdet dirigerede en række store ensemble, atmosfæriske modeleksperimenter i CESM med foreskrevne SST og havis niveauer over tre forskellige tidsperioder.

"Vi kørte tre simuleringer, " sagde Gervais. "En med nuværende varmehulsforhold; en, hvor havets temperatur blev øget for at udfylde det opvarmende hul; og en, hvor dens størrelse var dobbelt så dyb, at simulere mere ferskvand fra smeltende iskapper."

Deres resultater indikerer, at NAWH spiller en vigtig rolle i atmosfæriske cirkulationsændringer i middelbreddegrad i modellens fremtidige klimasimuleringer.

"Vi fandt ud af, at det virkelig er ret vigtigt for den region, " sagde Gervais. "NAWH ser ud til at forlænge jetflyet endnu længere og flytte det en lille smule nordpå. I stedet for bare at tænke på, hvordan troperne og arktisk forstærkning påvirker jetflyet, vi skal nu også tænke på, hvordan dette varmehul kommer til at påvirke strålen. Disse lokale ændringer i det nordatlantiske jetfly er af samme størrelsesorden som den fulde klimaændringsreaktion i regionen, hvilket indikerer, at det nordatlantiske opvarmningshul kan være en vigtig yderligere faktor i tovtrækningen om cirkulation på mellembreddegrad, som har fået lidt opmærksomhed."