Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Varme, oversvømmelser, brande:Jetstream er nøgleleddet i klimakatastrofer

Kredit:CC0 Public Domain

Ødelæggende oversvømmelser ødelagde byer i Tyskland og Belgien. En hensynsløs hedebølge rasede det vestlige USA og Canada. Kraftig regn lammede et kinesisk industrielt knudepunkt for 10 millioner mennesker. Disse seneste vejrfænomener bliver intensiveret af det skiftende klima.

Men forbindelsen mellem disse vidtstrakte ekstremer går ud over at opvarme globale temperaturer. Alle disse begivenheder er berørt af jetstrømme, stærke og smalle bånd af vestenvinde, der blæser over jordens overflade. Strømmene genereres, når kold luft fra polerne støder mod varm luft fra troperne, skabe storme og andre fænomener som regn og tørke.

"Jetstrømme er vejret - de skaber det, og de styrer det, " sagde Jennifer Francis, seniorforsker ved Woodwell Climate Research Center. "Nogle gange antager jetstrømmen et meget indviklet mønster. Når vi ser den tage store sving nordpå og store dyk sydpå, ved vi, at vi kommer til at se nogle usædvanlige vejrforhold."

Meteorologer bekymrer sig, når disse svingninger og dips danner omega-formede kurver, der ligner bølger. Når det sker, varm luft bevæger sig længere mod nord, og kold luft trænger længere mod syd. Resultatet er en række usædvanligt varme og kolde vejrsystemer langs samme breddegrad. Under disse forhold, Vinden aftager ofte, og farligt vejr kan forblive fast på det samme sted i dage eller uger ad gangen – i stedet for blot et par timer eller en dag – hvilket fører til langvarig regn og hedebølger.

"Det er ligesom når bølger i havet når en strand, vælte og knække, " sagde Tess Parker, en forsker ved ARC Center for Excellence for Climate Extremes ved Monash University i Melbourne, Australien. "Det kan også ske i atmosfæren, og hvis det sker, har du en tendens til at fange et høj- eller lavtrykssystem, der bliver stationært."

Det var det, der sænkede dele af Tyskland i oversvømmelser tidligere på måneden, da et lavtrykssystem blev fastgjort over landets vestlige region. Kraftig regn gennemblødte terrænet de første to dage, efterfulgt af et par timers endnu mere intens nedbør, der fik floder til at flyde over. Vand og mudderskred løb over huse og veje, dræber mere end 170 mennesker og efterlader hundredvis savnede. Kraftig regn oversvømmede også dele af Luxembourg, Belgien og Holland.

"Selvfølgelig havde begivenhederne i Tyskland at gøre med jetstrømmen, sagde Johannes Quaas, en meteorolog og en professor ved Leipzig Universitet. På samme tid, han sagde, der er beviser for, at atmosfæren kan indeholde 7% mere fugt for hver grad af jordens opvarmning. Globale gennemsnitstemperaturer er allerede omkring 1,2º Celsius over det førindustrielle niveau.

"Vi var enormt chokerede, sagde Stefan Heydt, en talsmand for de tyske væbnede styrker i delstaten Nordrhein-Westfalen, som led alvorlig skade under de seneste oversvømmelser. Hans hjemstat, Rheinland-Pfalz, blev også hårdt ramt. Heydt sagde, at en fætter stadig bor der og nu skal køre 60 kilometer for elektricitet.

"Hele eksistenser blev ødelagt fra det ene øjeblik til det andet, " sagde Heydt.

Det økonomiske nedfald fra oversvømmelserne i Europa udspiller sig stadig, og det er allerede klart, at en lang række sektorer vil mærke slaget. Tyskland standsede driften ved en åben brunkulsmine drevet af RWE AG, begrænsning af output på det tilsluttede Weisweiler kraftværk. De fleste af virksomhedens vandkraftdæmninger i den vestlige del af landet og et kraftværk i Holland stoppede også driften.

Når bevægelser i jetstrømmen, som først blev dokumenteret af amerikanske bombefly, der flyver til missioner til Japan i anden verdenskrig, falder sammen med klimadrevne ekstremer – varme, tørke, intens nedbør - konsekvenserne kan være katastrofale.

Det er muligvis det, der skete i Kina i denne uge. Et rekordstort regnvejr bragte et års nedbør på tre dage til Zhengzhou, verdens største produktionsbase til iPhones og et stort knudepunkt i det centrale Kina til fødevareproduktion. Mindst 33 mennesker døde og hele 380, 000 måtte evakueres.

Forskere ved China Meteorological Administration tilskrev stormen til stærke og vedvarende højtryksblokke, sammen med Typhoon In-fa nærmer sig fra sydøst, skubbede vanddamp ind fra havet. Den tætte luft ramte bjergene omkring Henan, provinsen hvor Zhengzhou ligger, konvergerede og skød derefter opad, hvor det afkøledes for at danne de ødelæggende regner.

Situationen i atmosfæren kan være forårsaget af svækkelse af jetstrømmen, "men det vil kræve yderligere analyse for at bekræfte, '' sagde Michael Mann, en atmosfærisk videnskabsprofessor ved Pennsylvania State University. "Det, der helt sikkert er sandt, er, at en langsommere sommer jetstrøm, som er en robust forudsigelse af et opvarmende klima, tillader disse systemer at forblive på det samme sted i længere tid, bidrager til mange af disse rekordstore nedbørsmængder, vi ser i Europa og Eurasien, '' han sagde.

Spørgsmålet for forskerne er, i hvilket omfang klimaændringer påvirkede disse forstyrrelser i jetstrømmen. Det tager tid at lave den slags analyser. En hurtig tilskrivningsundersøgelse af Europas oversvømmelser er allerede begyndt, ledet af den tyske vejrtjeneste, med forventede resultater i midten af ​​august.

Hedebølgerne, der ramte det vestlige USA og Canada i slutningen af ​​juni, var så hidtil uset, at forskere i begyndelsen af ​​juli kunne konkludere, at klimaændringer havde gjort dem mindst 150 gange mere sandsynlige. Et højtrykssystem, typisk forbundet med varmt og tørt vejr, blev forværret af, at landet under det var ekstremt tørt.

Normalt absorberer fugt på jorden meget af solens varme og afkøler luften, når den fordamper. Men den ekstreme tørke over den nordvestlige del af Nordamerika betød, at temperaturen kun kunne stige, bygge en boble af varm luft i atmosfæren. Siden da, en anden hedebølge har ramt regionen, med naturbrande, der nu brænder over det vestlige USA og dele af Canada.

Den ekstreme varme har hjulpet med at drive naturgas-futures og elpriser frem, da millioner af mennesker skruer op for klimaanlæg. Tørke tvinger mandeldyrkere til at trække træer ud i Californien. På Nordamerikas højsletter, græshopper trives og tuder på allerede formindskede marker med græs og hvede. Med fødevareinflationen skyhøje blandt forstyrrelser fra COVID-19-udbruddet, vejret kan holde priserne på afgrøder og kød forhøjede i de kommende måneder.

I mellemtiden var det vestlige og centrale Rusland koldt, selvom varme og skovbrande rammer det østlige Sibirien. Og da Tyskland og Belgien oplevede kraftig regn, høje temperaturer fik U.K. Met Office til at udsende sin første ekstrem varme-advarsel nogensinde. "Jeten sniger sig rundt om disse vejrsystemer, der kommer efter hinanden, forbinder vejret i forskellige regioner, sagde Tim Woollings, professor i fysisk klimavidenskab ved University of Oxford.

De fleste forskere er enige om, at klimaændringer gør begivenheder drevet af jetstrømmen værre, men der er debat om, hvor meget global opvarmning direkte påvirker strømmene. Forskere har allerede forbundet jetstrømmen til adskillige naturkatastrofer i løbet af de sidste to år.

Forskere har bestemt, for eksempel, at et højtrykssystem sat fast over det østlige Sibirien forårsagede varme, der ville have været næsten umuligt uden klimaændringer. I Australien, en toårig tørke kombineret med et højtrykssystem over staten New South Wales førte til flere årtiers temperaturrekorder i 2020 og gav næring til landets værste brandsæson nogensinde.

Francis, fra Woodwell Climate Research Center, undersøger, hvordan opvarmning i Arktis påvirker vejret andre steder på planeten. Hun mener, at en konsekvens er en svækkelse af jetstrømmen. Da Arktis opvarmes hurtigere end områder længere mod syd, temperaturforskellen bliver mindre, svække vinden, gør dens vej mere kurvet og ekstreme begivenheder over et område mere vedvarende.

"Vi er et sted mellem hypotese og teori på dette tidspunkt, " sagde Francis. "Der er en masse støttende beviser, fordi det er så kompliceret en atmosfære, det er virkelig svært at bestemme meget klart, hvad der gør en enkelt vejrbegivenhed mere ekstrem."

Andre forskere drager ikke en så klar sammenhæng, men se tegn på andre klima-drevne ændringer. Der er gode beviser på, at jetstrømmene kommer tættere på polerne, ifølge Woollings. Det skift fortrænger storme længere mod nord på den nordlige halvkugle og mod syd på den sydlige halvkugle, og hjælper med at forklare den flerårige tørke, som det sydlige Australien og det centrale Chile i øjeblikket oplever.

I dag, forskere fokuserer deres indsats på at forudsige udsving i jetstrømmen. Det er en kompleks opgave, og meget af forskningen har fokuseret på den nordlige halvkugle. Virkninger i syd, især i Sydamerika og den sydlige spids af Afrika, er mindre godt forstået, fordi der er mindre forskning og rå data fra den del af verden.

Noget ekstremt vejr har måske slet ikke noget med jetstrømmen at gøre. Temperaturerne i Brasiliens kaffedyrkningsområder faldt tirsdag til under nul grader C i timevis. skadelige bønneafgrøder og appelsinlunde. Frosten giver producenterne et andet slag efter en alvorlig tørke drevet af La Nina-vejrmønstret efterlod markerne udtørrede og udtømte vandreservoirer, der var nødvendige for kunstvanding.

Stadig, forståelsen af ​​jetstrømmen bliver mere presserende, efterhånden som opvarmende temperaturer driver hyppigere ekstreme vejrbegivenheder. "Vi er nødt til at tænke mere på, hvordan vejrsystemerne vil ændre sig med det skiftende klima, snarere end bare hvordan klimaet vil ændre sig, " sagde Parker fra Monash University. "Denne opdeling mellem klima og vejr er, i høj grad, en kunstig."

©2021 Bloomberg L.P.
Distribueret af Tribune Content Agency, LLC.




Varme artikler