Het Noord-Atlantische Opwarmingsgat (NAWH), een regio met verminderde opwarming in de Noord-Atlantische Oceaan, heeft een aanzienlijke invloed op de Noord-Atlantische jetstream in klimaatsimulaties van de toekomst, aldus een team van onderzoekers.

De temperatuur van het zeeoppervlak (SST) zal naar verwachting stijgen in de meeste oceanen van de wereld als gevolg van de wereldwijde klimaatverandering. Echter, binnen een gebied van roterende oceaanstromingen net ten zuiden van Groenland bestaat een anomalie waarbij koudere zeeoppervlaktemperaturen werden gedocumenteerd in zowel globale klimaatmodelprojecties als in observaties.

"Het wordt een gat genoemd omdat er een gebrek aan opwarming is, " zei Melissa Gervais, assistent-professor meteorologie en atmosferische wetenschappen, Penn staat, die het Community Earth System-model (CESM) gebruikten om de impact van de NAWH op de atmosferische circulatie en jets op middelhoge breedte te onderzoeken. "We ontdekten dat dit deel van de oceaan een heel belangrijke plaats is voor het forceren van de jetstream die over de Noord-Atlantische Oceaan gaat."

De onderzoekers publiceerden hun bevindingen in de Tijdschrift voor Klimaat .

Ontwikkeling van de NAWH is gekoppeld aan een vertraging van de Atlantische Meridional Overturning Circulation, een groot systeem van oceaanstromingen die warm water van de tropen noordwaarts naar de Noord-Atlantische Oceaan voeren, en wordt vermoedelijk veroorzaakt door een toestroom van zoet water afkomstig van smeltend Arctisch zee-ijs.

Eerder onderzoek door Gervais en haar team toonde aan dat deze toename van zoet water naar de oceaan circulatiepatronen verandert en leidt tot oppervlaktekoeling.

"Met het smelten van meer Arctisch zee-ijs, er stroomt meer zoet water in de Labradorzee, wat leidt tot een vermindering van diepe convectie, " zei Gervais, die ook een medehuurder is van het Institute for CyberScience. "Dat verandert de oceaancirculatie, waardoor het kan afkoelen in die regio ten zuiden van Groenland."

Dit koelpatroon, ten opzichte van de wereldwijde gemiddelde SST-toename, wordt voorspeld groter en duidelijker te worden in verhouding tot de interne oceaanvariabiliteit naarmate de 21e eeuw vordert.

"Deze veranderingen in SST-patronen treden op als gevolg van veranderingen in de oceaancirculatie en kunnen in de toekomst een aanzienlijke impact hebben op de atmosferische circulatie en het Noord-Atlantische stormspoor, ’ zei Gervais.

Straalstromen, hoge stromingen van wind die boven de aarde stromen, luchtmassa's vervoeren en weerpatronen aansturen. De relatie tussen klimaatverandering en jetstreams is complex en het begrijpen van de potentiële impact van klimaatverandering op jetstreams is cruciaal voor het begrijpen van veranderingen in weerpatronen en stormsporen.

"Met de klimaatverandering hebben we enkele ideeën over hoe de jets gaan veranderen. In het algemeen, we verwachten een poolwaartse verschuiving en oostwaartse verlenging van de jet, "zei Gervais. "Op dit moment, het is een soort touwtrekken tussen de effecten van de tropen en de effecten van het noordpoolgebied. Dus die twee dingen concurreren om te verschuiven waar de jet zich bevindt."

De meeste klimaatmodellen lijken het erover eens te zijn dat de straalstroom in de Stille Oceaan poolwaarts zal verschuiven, maar er is veel variabiliteit in voorspellingen voor de Atlantische Oceaan, zei Gervais.

Om te onderzoeken hoe de ontwikkeling van de NAWH de straalstroom beïnvloedt, dirigeerde het team een ​​reeks grote ensembles, atmosferische modelexperimenten in de CESM met voorgeschreven SST- en zee-ijsniveaus over drie verschillende tijdsperioden.

"We hebben drie simulaties uitgevoerd, "zei Gervais. "Eentje met de huidige omstandigheden in het opwarmingsgat; een waar de temperatuur van de oceaan werd verhoogd om het opwarmingsgat te vullen; en een waar de grootte twee keer zo diep was, om meer zoet water van smeltende ijskappen te simuleren."

Hun resultaten geven aan dat de NAWH een belangrijke rol speelt bij veranderingen in de atmosferische circulatie op gemiddelde breedtegraden in de toekomstige klimaatsimulaties van het model.

"We ontdekten dat het echt heel belangrijk is voor die regio, "zei Gervais. "De NAWH lijkt de jet nog verder te verlengen en een beetje naar het noorden te verplaatsen. In plaats van alleen maar na te denken over hoe de tropen en arctische versterking de jet beïnvloeden, we moeten nu ook nadenken over hoe dit opwarmende gat de jet gaat beïnvloeden. Deze lokale veranderingen in de Noord-Atlantische jet zijn van een vergelijkbare omvang als de volledige reactie op klimaatverandering in de regio, wat aangeeft dat het opwarmingsgat in de Noord-Atlantische Oceaan een belangrijke extra factor zou kunnen zijn in het getouwtrek op de circulatie op gemiddelde breedtegraden, dat heeft weinig aandacht gekregen."