Zo'n stil zomerweer op het noordelijk halfrond kan veranderen in "extreme extremen, "van hitte tot droogte, van regen tot overstroming.

Of het nu gaat om hevige regenbuien of superhete periodes, zomerweer wordt hardnekkiger in Noord-Amerika, Europa en delen van Azië. Wanneer die omstandigheden enkele dagen of weken aanhouden, ze kunnen extremen worden - hittegolven die leiden tot droogte, gezondheidsrisico's en bosbranden, of meedogenloze regenval met overstromingen tot gevolg. Een team van wetenschappers heeft de eerste uitgebreide beoordeling gerapporteerd van onderzoek naar zomerweersblokkades, gericht op de invloed van de onevenredig sterke opwarming van het noordpoolgebied als gevolg van de uitstoot van broeikasgassen door de verbranding van fossiele brandstoffen. Het bewijs stapelt zich op, ze laten zien, dat menselijke activiteit de circulatiepatronen hoog in de atmosfeer heeft beïnvloed. Deze veranderingen zijn van invloed, beurtelings, regionale en lokale weerpatronen, met soms rampzalige gevolgen op de grond. Dit was het geval met de natuurbrand in 2016 in Canada, een ander team van wetenschappers heeft aangetoond, in een tweede studie.

"Uitgestrekte luchtstromen omcirkelen onze bol in de bovenste troposfeer - we noemen ze planetaire golven, " legt Hans Joachim Schellnhuber uit, directeur van het Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) en co-auteur van het tweede artikel. "Nutsvoorzieningen, het bewijs stapelt zich op dat de mensheid knoeit met deze enorme winden. Gevoed door door de mens veroorzaakte uitstoot van broeikasgassen, opwarming van de aarde vervormt waarschijnlijk natuurlijke patronen."

Meestal zijn de golven, transportketens van hoge- en lagedrukdomeinen, oostwaarts reizen tussen de evenaar en de Noordpool. Maar als ze vast komen te zitten door een subtiel resonantiemechanisme, ze vertragen, zodat het weer in een bepaalde regio vastloopt. Regen kan uitgroeien tot overstromingen, zonnige dagen in hittegolven, en tondeldroge omstandigheden tot bosbranden, " zegt Schellnhuber,

De poolfactor onderzoeken en de punten verbinden

"Hoewel het misschien niet zo slecht klinkt om in de zomer langere zonnige perioden te hebben, dit is, in feite, een groot klimaatrisico, " zegt Dim Coumou van het Potsdam Institute for Climate Impact Research (PIK) en de Vrije Universiteit Amsterdam, hoofdauteur van de review paper en co-auteur van de natuurbrand case study. "We hebben stijgende temperaturen als gevolg van door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde, die hittegolven en hevige regenval intensiveert, en daarbovenop, we zouden dynamische veranderingen kunnen krijgen die extreme weersomstandigheden nog sterker maken - dit is behoorlijk verontrustend." Deze zomer is een indrukwekkend voorbeeld van stagnerend weer dat gevolgen heeft voor samenlevingen - aanhoudende warme en droge omstandigheden in West-Europa, Rusland en delen van de VS bedreigen de graanoogst.

Er zijn de afgelopen jaren veel studies over dit onderwerp verschenen, soms met schijnbaar tegenstrijdige resultaten. Voor het artikel dat nu is gepubliceerd in Natuurcommunicatie , een internationaal team van wetenschappers ging op zoek naar het bestaande onderzoek en probeerde de punten met elkaar te verbinden, met een focus op de Arctische factor. Onder de opwarming van de aarde, het noordpoolgebied warmt meer op dan de rest van het noordelijk halfrond. Dit verkleint het temperatuurverschil tussen de Noordpool en de evenaar, toch is juist dit verschil een belangrijke drijvende kracht voor de luchtstromen. "Er zijn nu veel onderzoeken, en ze wijzen op een aantal factoren die zouden kunnen bijdragen aan een verhoogde luchtstroom op de middelste breedtegraden - naast de opwarming van het Noordpoolgebied, er is ook de mogelijkheid van door klimaatverandering veroorzaakte verschuiving van de stormbanen, evenals veranderingen in de tropische moessons, ", zegt Simon Wang van de Utah State University in de V.S., een co-auteur van de review paper.

"Onder de opwarming van de aarde, de regenval tijdens de Indiase zomermoesson zal waarschijnlijk toenemen, en dit zal ook van invloed zijn op de wereldwijde luchtstromen en zou uiteindelijk kunnen bijdragen aan meer stagnerende weerpatronen. Al deze mechanismen werken niet op zichzelf, maar interactie, ", zegt Wang. "Er zijn sterke aanwijzingen dat de wind in verband met zomerweersystemen aan het afnemen is, en dit kan interageren met zogenaamde versterkte quasi-stationaire golven. Deze gecombineerde effecten wijzen op hardnekkiger weerpatronen, en dus extremer weer."

Het geval van de Canadese natuurbrandramp

De bosbrand in de Canadese regio Alberta in 2016 is een duidelijk voorbeeld van de potentieel rampzalige impact van de vertraging van de planetaire golven en het daaruit voortvloeiende zomerweer. In een studie die nu is gepubliceerd in Wetenschappelijke rapporten , het andere onderzoeksteam laat zien dat de natuurbrand inderdaad is voorafgegaan door het insluiten van een specifiek soort luchtstromen in de regio. In combinatie met een ijzersterk El Niño evenement, dit was gunstig voor ongewoon droge en hoge temperaturen op de grond, met een verhoogd brandgevaar. Het duurde twee maanden voordat ambtenaren de brand onder controle konden verklaren. Dit was de duurste ramp in de Canadese geschiedenis, met een totale schade van CAD $ 4,7 miljard.

"Duidelijk, het planetaire golfpatroon was niet de enige oorzaak van de brand, toch was het een extra belangrijke factor die een betreurenswaardige ramp veroorzaakte, " zegt Vladimir Petoukhov van PIK, hoofdauteur van de case study. "In feite, onze analyse laat zien dat na die ene gebeurtenis, eigenlijk vanaf de jaren 80, planetaire golven waren een belangrijke factor voor natuurbrandrisico's in de regio. Omdat het mogelijk is om de golfpatronen te detecteren met een relatief lange doorlooptijd van 10 dagen, we hopen dat onze bevindingen bosbeheerders en brandvoorspellers in de toekomst kunnen helpen."

Een fenomeen dat grappig klinkt maar het niet is:"extreme extremen"

"Computersimulaties ondersteunen over het algemeen de waarnemingen en ons theoretisch begrip van de processen, dus dit lijkt behoorlijk robuust, " concludeert Coumou. "Echter, de waargenomen veranderingen zijn doorgaans meer uitgesproken dan die in klimaatmodellen." Dus ofwel zijn de simulaties te conservatief, of de waargenomen veranderingen worden sterk beïnvloed door natuurlijke variabiliteit. "Onze beoordeling is gericht op het identificeren van kennislacunes en manieren voor toekomstig onderzoek, " zegt Coumou. "Er is dus nog veel te doen, inclusief machine learning en het gebruik van big data. Hoewel we geen zekerheid hebben, globaal genomen, de stand van het onderzoek geeft aan dat veranderingen in luchtstromen kunnen, samen met andere factoren, leiden tot een fenomeen dat grappig klinkt, maar dat niet is:extreme extremen."