science >> Wetenschap >  >> Natuur

Opwarmende zeeën verdubbelen sneeuwval rond de hoogste toppen van Noord-Amerika

Tijdreeksen tonen de dramatische verdubbeling van de sneeuwval rond de hoogste toppen van Noord-Amerika sinds het begin van het industriële tijdperk. Inzet toont zomer (rood) en winter (blauw) sneeuwval sinds 1870. Credit:figuur verstrekt door Dominic Winski.

19 december 2017 - Sneeuwval op een grote top in de hoogste bergketen van Noord-Amerika is meer dan verdubbeld sinds het begin van het industriële tijdperk, volgens een onderzoek van Dartmouth College, de Universiteit van Maine, en de Universiteit van New Hampshire.

Uit het onderzoek blijkt niet alleen een dramatische toename van sneeuwval, het verklaart verder verbanden in het wereldwijde klimaatsysteem door de recordaccumulatie toe te schrijven aan warmere wateren duizenden kilometers verderop in de tropische Stille en Indische Oceaan.

Het onderzoek toont aan dat de moderne sneeuwval in het iconische Alaska-gebergte in de afgelopen 1200 jaar ongekend is en de normale variabiliteit ver overtreft.

"We waren geschokt toen we voor het eerst zagen hoeveel sneeuwval is toegenomen, " zei Erich Osterberg, een assistent-professor aardwetenschappen aan het Dartmouth College en hoofdonderzoeker voor het onderzoek. "We moesten onze resultaten controleren en dubbel controleren om zeker te zijn van de bevindingen. Dramatische stijgingen van temperatuur en luchtvervuiling in moderne tijden zijn goed ingeburgerd in de wetenschap, maar nu zien we ook een dramatische toename van regionale neerslag door klimaatverandering."

Volgens het onderzoek is De sneeuwval in de winter is sinds het midden van de 19e eeuw met 117 procent toegenomen in het zuiden van Alaska in de Verenigde Staten. Zomersneeuw liet ook een significante toename zien van 49 procent in de korte periode van minder dan tweehonderd jaar.

Het onderzoek, verschijnen in Wetenschappelijke rapporten , is gebaseerd op analyse van twee ijskernen verzameld op 13, 000 voet van Mount Hunter in Denali National Park. Volgens de auteurs is Accumulatiegegevens in de afzonderlijke monsters genomen van net onder de top van de berg die bekend staat als "Denali's Child" komen bijna volledig overeen.

"Het is nu overduidelijk uit ons ijskernrecord dat de moderne sneeuwval in Alaska veel hoger is dan de natuurlijke snelheid vóór de industriële revolutie, " zei Dominic Winski, een onderzoeksassistent bij Dartmouth en de hoofdauteur van het rapport. "Deze toename van neerslag is ook zichtbaar in de gegevens van weerstations van de afgelopen 50 jaar, maar ijskernen tonen de schaal van de verandering ver boven natuurlijke omstandigheden."

Nadat de onderzoekers de sneeuwvalpercentages hadden vastgesteld, ze wilden vaststellen waarom de neerslag in zo'n korte tijd zo snel is toegenomen. Wetenschappelijke modellen voorspellen een toename van maar liefst 2 procent van de wereldwijde neerslag per graad opwarming, omdat warmere lucht meer vocht vasthoudt, maar dit kon de meeste van de dramatische toenames van de sneeuwval in Denali tijdens de bestudeerde periode niet verklaren.

Het onderzoek suggereert dat de opwarming van de tropische oceanen een versterking heeft veroorzaakt van het Aleoeten lagedruksysteem met zijn noordwaartse stroom van warme, vochtige lucht, waardoor de meeste sneeuwval toeneemt. Eerder onderzoek heeft de opwarming van de tropische oceaantemperaturen in verband gebracht met hogere broeikasgasconcentraties.

De analyse omvat een reeks dramatische grafieken die extreme verschuivingen in neerslag aantonen en de wereldwijde klimaatverbindingen versterken die sneeuwval in de hoge delen van het Noord-Amerikaanse continent verbinden met warme tropische wateren. Zoals opgemerkt in de krant, deze zelfde atmosferische verbinding is verantwoordelijk voor een afname van de Hawaiiaanse neerslag.

"Overal waar we kijken in de noordelijke Stille Oceaan, we zien dezelfde vingerafdruk van opwarmende tropische oceanen. Een resultaat is dat het winterklimaat in de noordelijke Stille Oceaan heel anders is dan 200 jaar geleden. Dit treft niet alleen Alaska, maar Hawaii en de hele Pacific Northwest worden ook getroffen, ' zei Winski.

Het onderzoek bouwt voort op een recente studie met dezelfde ijskernen die aantoonde dat een intensivering van de winterstormactiviteit in Alaska en Noordwest-Canada, gedreven door de versterkende Aleutian Low, begon in 1740 en is ongekend in omvang en duur in het afgelopen millennium. Het nieuwe record toont het resultaat van die toename van de Aleoeten-lage stormactiviteit op sneeuwaccumulatie.

Voor deze analyse is onderzoekers waren in staat om de ijskernrecords te segmenteren op seizoenen en jaren met behulp van markers zoals magnesium van lentestof om wintersneeuw van zomersneeuw te scheiden. Om rekening te houden met sneeuwlagen die onder hun eigen gewicht worden geperst en uitgedund, de onderzoekers pasten vier afzonderlijke vergelijkingen toe die in andere onderzoeken werden gebruikt, en in alle gevallen laat het gecorrigeerde record minstens een verdubbeling van de sneeuwval zien.

Volgens het blad, terwijl er tal van sneeuwaccumulatierecords bestaan, "voor zover we weten, er is geen ander record van accumulatie van alpine ijskernen ontwikkeld met zo'n grondige karakterisering van het dunner wordende regime of onzekerheden; alle uitdunningsmodellen produceren een robuuste toename van accumulatie sinds het midden van de 19e eeuw boven laat-Holoceen achtergrondwaarden."

De onderzoekers merken op dat de bevindingen impliceren dat regio's die gevoelig zijn voor opwarmend tropisch oceaanwater, mogelijk nog steeds te maken hebben met variabiliteit in regen en sneeuw, ver buiten het natuurlijke bereik van het afgelopen millennium.

"Klimaatverandering kan specifieke regio's op veel extremere manieren beïnvloeden dan wereldwijde gemiddelden aangeven vanwege onverwachte reacties van functies zoals de Aleutian Low, "zei Osterberg. "Het record van Mount Hunter legt de dramatische veranderingen vast die kunnen optreden als je een dubbele klap krijgt van klimaatverandering - opwarmende lucht gecombineerd met meer stormen door opwarmende oceaantemperaturen."

Echter, de onderzoekers merken ook op dat de regionale bevindingen niet noodzakelijkerwijs betekenen dat hetzelfde niveau van sneeuwval elders op de middelste en hoge breedtegraden zal optreden.

"Wetenschappers ontdekken steeds weer dat op regionale basis, klimaatverandering zit vol verrassingen. We moeten deze veranderingen beter begrijpen om gemeenschappen te helpen zich voor te bereiden op wat zal komen met nog meer kooldioxidevervuiling in de lucht, ’, aldus Oosterberg.

Als onderdeel van de analyse, de auteurs suggereren dat de huidige klimaatmodellen de gevoeligheid van atmosferische verbindingen in de Noordelijke Stille Oceaan voor opwarmende tropische oceaantemperaturen onderschatten. Ze beweren dat het verfijnen van de manier waarop de gemodelleerde atmosfeer reageert op tropische oceaantemperaturen, de voorspellingen van regen en sneeuwval in een opwarmende wereld kan verbeteren.