Videnskab
 Science >> Videnskab >  >> Natur

Forskere finder sammenhængen mellem menneskelig aktivitet og skiftende vejrmønstre i det vestlige Nordamerika

Denne undersøgelse undersøger virkningen af ​​menneskeskabte klimaændringer på vintervejret på den nordlige halvkugle, og fremhæver den dominerende rolle af specifikke teleforbindelsesmønstre og indflydelsen af ​​drivhusgasemissioner. Kredit:Jin-Ho Yoon fra GIST

Det vestlige Nordamerika ser ud til at opleve mere ekstreme vejrbegivenheder oftere. Fra brændende tørke til voldsomme oversvømmelser ændrer klimaet sig hurtigt, uden tegn på at bremse farten. Fra 2011 til 2015 oplevede Californien og nabostaterne længere perioder med tørke, mens kraftige regnskyl i 2017 udløste katastrofale oversvømmelser.



Disse begivenheder er knyttet til specifikke vejrmønstre. Atmosfæren er som et netværk af indbyrdes forbundne veje, der bestemmer, hvordan vejrsystemer bevæger sig og interagerer på tværs af kloden.

På den nordlige halvkugle er der tre sådanne store teleforbindelsesmønstre, der påvirker vinterforholdene:Pacific North American-mønsteret (PNA), North Atlantic Oscillation (NAO) og den nordamerikanske vinterdipol (NAWD). Forståelsen af, hvordan disse mønstre ændrer sig over tid og deres sammenhæng med klimaændringer, er dog fortsat begrænset.

For bedre at forstå dette fænomen har en gruppe videnskabsmænd ledet af professor i geovidenskab og miljøteknik Jin-Ho Yoon og herunder ph.d. studerende Jueun Lee fra Gwangju Institute of Science and Technology gennemførte for nylig en undersøgelse for at undersøge årsagerne bag ændringer i disse mønstre. Deres resultater er blevet offentliggjort i npj Climate and Atmospheric Science den 7. marts 2024.

Forskerne brugte en sofistikeret Community Earth System-model, hvor der er en regelmæssig indflydelse fra NAWD i over 70 år (1951-2020), hvilket er i modsætning til den fluktuerende indflydelse fra PNA og mindre påvirkninger fra NAO. Ydermere har der i de senere år været en styrkende negativ sammenhæng mellem PNA og NAWD:da den ene udviser en positiv fase, har den anden en tendens til at udvise en negativ fase.

Variation af ZE200 i den nordlige vintersæson (DJF) og sammenligning med den tilsvarende korrelation mellem PNA og NAWD. Kredit:npj Climate and Atmospheric Science (2024). DOI:10.1038/s41612-024-00608-2

"Denne forventede intensivering af storstilet atmosfærisk cirkulation i et opvarmende klima forventes sandsynligvis at eskalere ekstreme hydroklimatiske begivenheder i regioner på midten af ​​breddegrader som Californien nær det vestlige Nordamerika," forklarer Dr. Yoon.

Vejrsystemet er som et netværk af dominoer, hvor et stykke kan udløse en kædereaktion og sætte gang i en række uforudsete begivenheder. Ved hjælp af omfattende modeller og numeriske simuleringer udledte forskerne, at disse ændringer i, hvordan PNA og NAWD interagerer, kan spores tilbage til variationer i jetstrømmen, en båndlignende luftstrøm højt oppe i atmosfæren. Når klimaet opvarmes, ændres jetstrømmen, hvilket påvirker mønstre som PNA og NAWD.

Undersøgelsen viser især, at drivhusgasemissioner spiller en væsentlig rolle i at drive skiftet. "Klimamodeller overvejer en række faktorer, der påvirker atmosfæren, herunder ændringer i drivhusgaskoncentrationer som følge af menneskelige aktiviteter. Ved at køre simuleringer med og uden påvirkning af drivhusgasser kan vi sammenligne resultaterne og se, hvordan de adskiller sig," forklarer Dr. Yoon.

Forskerne observerede en sammenhæng mellem højere drivhusgasniveauer og variationerne i jetstrømmen:gasserne driver den nordlige drift af Asien-Stillehavets jetkerne. Hjælpet af bjergrelateret løft over Alaskan Range, der bidrager til dannelsen af ​​potente højtrykssystemer i nærheden. Dette fænomen styrker vinterens stationære bølge i hele det vestlige Nordamerika.

Kort sagt viser undersøgelsen, at stigningen i temperaturer forårsaget af drivhusgasser ændrer, hvordan luften bevæger sig i atmosfæren. Dette påvirker igen vejrmønstrene, der påvirker vinterforholdene i det vestlige Nordamerika og bidrager til de seneste hyppigere ekstreme vejrbegivenheder. Denne forskning fremhæver således det presserende behov for at håndtere klimaændringer.

Flere oplysninger: Jueun Lee et al., Udvikling af vinteratmosfæriske teleforbindelsesmønstre og deres potentielle udløsere på tværs af det vestlige Nordamerika, npj Climate and Atmospheric Science (2024). DOI:10.1038/s41612-024-00608-2

Journaloplysninger: npj Klima og atmosfærisk videnskab

Leveret af Gwangju Institute of Science and Technology




Varme artikler