science >> Wetenschap >  >> Natuur

Hittegolf in Siberië:waarom het noordpoolgebied zoveel sneller opwarmt dan de rest van de wereld

Temperatuurafwijkingen van 19 maart tot 20 juni 2020. Rode kleuren geven gebieden weer die heter waren dan gemiddeld in dezelfde periode van 2003-2018; blues waren kouder dan gemiddeld. Krediet:EPA-EFE/NASA

Aan de vooravond van de zomerzonnewende, er is iets heel zorgwekkends gebeurd in de poolcirkel. Voor het eerst in de geregistreerde geschiedenis, de temperaturen bereikten 38°C (101°F) in een afgelegen Siberische stad - 18°C ​​warmer dan het maximale daggemiddelde voor juni in dit deel van de wereld, en het all-time temperatuurrecord voor de regio.

Elk jaar worden er nieuwe records gevestigd, en niet alleen voor maximale temperaturen, maar ook voor smeltend ijs en bosbranden. Dat komt omdat de luchttemperatuur in het noordpoolgebied is gestegen met een snelheid die ongeveer twee keer zo hoog is als het wereldwijde gemiddelde.

Al die hitte heeft gevolgen. De recente hittegolf in Siberië, en hoge zomertemperaturen in voorgaande jaren, hebben het smelten van de Arctische permafrost versneld. Dit is de permanent bevroren grond met een dunne oppervlaktelaag die elk jaar smelt en weer bevriest. Naarmate de temperatuur stijgt, de oppervlaktelaag wordt dieper en structuren die erin zijn ingebed, beginnen te falen als de grond eronder uitzet en samentrekt. Dit is deels de oorzaak van de catastrofale olieramp in Siberië in juni 2020, toen een brandstofreservoir instortte en meer dan 21 losliet, 000 ton brandstof - de grootste lekkage ooit in het noordpoolgebied.

Dus wat is er mis met het noordpoolgebied, en waarom lijkt de klimaatverandering hier zoveel ernstiger in vergelijking met de rest van de wereld?

De voorspelde opwarmingsmodellen

Rook van bosbranden bedekt de lucht boven Siberië, 23 juni 2020. Krediet:EPA-EFE/NASA

Wetenschappers hebben modellen van het wereldwijde klimaatsysteem ontwikkeld, zogenaamde algemene circulatiemodellen, of kortweg GCM's, die de belangrijkste patronen reproduceren die te zien zijn in weerwaarnemingen. Dit helpt ons het gedrag van klimaatfenomenen zoals de Indiase moesson, El Niño, Zuidelijke oscillaties en oceaancirculatie zoals de golfstroom.

Sinds de jaren negentig worden GCM's gebruikt om veranderingen in het klimaat te projecteren in een wereld met meer atmosferische CO₂. Een gemeenschappelijk kenmerk van deze modellen is een effect dat polaire versterking wordt genoemd. Hier wordt de opwarming geïntensiveerd in de poolgebieden en vooral in het noordpoolgebied. De versterking kan tussen de twee en twee en een half liggen, wat betekent dat voor elke graad van opwarming van de aarde, het noordpoolgebied zal dubbel of meer zien. Dit is een robuust kenmerk van onze klimaatmodellen, maar waarom gebeurt het?

Verse sneeuw is het helderste natuurlijke oppervlak op aarde. Het heeft een albedo van ongeveer 0,85, wat betekent dat 85% van de zonnestraling die erop valt, wordt teruggekaatst naar de ruimte. De oceaan is het tegenovergestelde:het is het donkerste natuurlijke oppervlak op aarde en reflecteert slechts 10% van de straling (het heeft een albedo van 0,1). In de winter, de Noordelijke IJszee, die de Noordpool bedekt, is bedekt met zee-ijs en op dat zee-ijs ligt een isolerende laag sneeuw. Het is als een enorme, heldere thermische deken die de donkere oceaan eronder beschermt. Als de temperaturen in het voorjaar stijgen, zee-ijs smelt, de donkere oceaan eronder blootleggend, die nog meer zonnestraling absorbeert, toenemende opwarming van de regio, waardoor nog meer ijs smelt. Dit is een positieve feedbacklus die vaak het ijs-albedo-feedbackmechanisme wordt genoemd.

Deze feedback van ijs-albedo (echt sneeuw-albedo) is bijzonder krachtig in het Noordpoolgebied omdat de Noordelijke IJszee bijna ingesloten is door Eurazië en Noord-Amerika, en het is minder gemakkelijk (vergeleken met Antarctica) voor oceaanstromingen om het zee-ijs rond en uit de regio te verplaatsen. Als resultaat, Het zee-ijs dat langer dan een jaar in het noordpoolgebied blijft, is sinds het begin van de satellietrecords eind jaren zeventig met ongeveer 13% per decennium afgenomen.

Het smeltende ijs in de Arctische Zee zorgt voor een toenemende opwarming in de regio. Krediet:Jonathan Bamber, Auteur verstrekt

In feite, er zijn aanwijzingen dat de omvang van het zee-ijs minstens de laatste 1 niet zo laag is geweest 500 jaar. Extreme smeltgebeurtenissen boven de Groenlandse ijskap, die eens in de 150 jaar voorkwam, zijn waargenomen in 2012 en nu 2019. IJskerngegevens laten zien dat het toegenomen oppervlaktesmelting op de ijskap in het afgelopen decennium ongekend is in de afgelopen drie en een halve eeuw en mogelijk in de afgelopen 7, 000 jaar.

Met andere woorden, de recordtemperaturen die deze zomer in het noordpoolgebied worden waargenomen, zijn niet "eenmalig". Ze maken deel uit van een langetermijntrend die decennia geleden door klimaatmodellen werd voorspeld. Vandaag, we zien de resultaten, met permafrost dooi en zee-ijs en ijskap smelten. Het noordpoolgebied is soms beschreven als de kanarie in de kolenmijn voor de afbraak van het klimaat. Nou, het zingt nu behoorlijk luid en het zal de komende jaren luider en luider worden.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.