science >> Wetenschap >  >> Natuur

5 manieren waarop de extreme Arctische hittegolf een verontrustend patroon volgt

Deze Arctische hittegolf heeft een ongewoon lange levensduur gehad. De donkerste rode tinten op deze kaart van het noordpoolgebied zijn gebieden die in het voorjaar van 2020 meer dan 14 graden Fahrenheit warmer waren dan het recente 15-jarige gemiddelde. Krediet:Joshua Stevens/NASA Earth Observatory

De Arctische hittegolf die de Siberische temperatuur op de eerste dag van de zomer deed stijgen tot ongeveer 100 graden Fahrenheit, zette een uitroepteken op een verbazingwekkende transformatie van de Arctische omgeving die al ongeveer 30 jaar aan de gang is.

Al in de jaren 1890, wetenschappers voorspelden dat toenemende niveaus van koolstofdioxide in de atmosfeer zouden leiden tot een opwarmende planeet, vooral in het noordpoolgebied, waar het verlies van reflecterende sneeuw en zee-ijs de regio verder zou opwarmen. Klimaatmodellen hebben consequent gewezen op de opkomst van "Arctische versterking" naarmate de concentraties van broeikasgassen toenemen.

We zullen, Arctische versterking is hier nu op een grote manier. Het noordpoolgebied warmt ongeveer twee keer zo snel op als de aarde als geheel. Wanneer extreme hittegolven zoals deze toeslaan, het valt iedereen op. Wetenschappers zijn over het algemeen terughoudend om te zeggen:"We zeiden het je toch, " maar het record laat zien dat we dat deden.

Als directeur van het National Snow and Ice Data Center en een Arctische klimaatwetenschapper die in 1982 voor het eerst voet aan wal zette in het hoge noorden, Ik heb op de eerste rij gezeten om de transformatie te zien.

Arctische hittegolven komen vaker voor - en komen vast te zitten

Arctische hittegolven komen nu bovenop een toch al warmere planeet, dus ze komen vaker voor dan vroeger.

West-Siberië registreerde dit jaar de heetste lente ooit gemeten, volgens het Copernicus-aardobservatieprogramma van de EU, en die ongewone hitte zal naar verwachting niet snel eindigen. Het Arctic Climate Forum heeft tot ten minste augustus bovengemiddelde temperaturen voorspeld in het grootste deel van het noordpoolgebied.

De Arctische temperaturen zijn sneller gestegen dan het wereldwijde gemiddelde. Deze kaart toont de gemiddelde verandering in graden Celsius van 1960 tot 2019. Credit:NASA-GISS

Waarom blijft deze hittegolf hangen? Niemand heeft nog een volledig antwoord, maar we kunnen kijken naar de weerpatronen eromheen.

Als een regel, hittegolven zijn gerelateerd aan ongebruikelijke straalstroompatronen, en de Siberische hittegolf is niet anders. Een aanhoudende noordwaartse zwaai van de straalstroom heeft het gebied onder wat meteorologen een 'kam' noemen, geplaatst. Als de straalstroom zo naar het noorden zwaait, het laat warmere lucht toe in de regio, verhoging van de oppervlaktetemperatuur.

Sommige wetenschappers verwachten dat stijgende mondiale temperaturen de jetstream zullen beïnvloeden. De jetstream wordt aangedreven door temperatuurcontrasten. Naarmate het noordpoolgebied sneller opwarmt, deze contrasten krimpen, en de straalstroom kan vertragen.

Is dat wat we nu zien? We weten het nog niet.

Zwitserse kaas, zee-ijs en feedbackloops

We weten wel dat we significante effecten zien van deze hittegolf, vooral bij het vroege verlies van zee-ijs.

Het ijs langs de kust van Siberië lijkt op dit moment op Zwitserse kaas op satellietbeelden, met grote stukken open water die normaal gesproken nog bedekt zouden zijn. De omvang van het zee-ijs in de Laptev-zee, ten noorden van Rusland, is het laagste dat voor deze tijd van het jaar is geregistreerd sinds het begin van de satellietwaarnemingen.

Het verlies van zee-ijs beïnvloedt ook de temperatuur, het creëren van een feedbackloop. Het ijs en de sneeuwlaag van de aarde reflecteren de binnenkomende energie van de zon, helpen om de regio koel te houden. Als die reflecterende hoes weg is, de donkere oceaan en het land absorberen de warmte, verdere verhoging van de oppervlaktetemperatuur.

De temperatuur van het zeeoppervlak is al ongewoon hoog langs delen van de Siberische kust, en het warme oceaanwater zal tot meer smelten leiden.

De risico's van het ontdooien van permafrost

Op het land, een grote zorg is de opwarmende permafrost - de eeuwigdurende bevroren grond die ten grondslag ligt aan het meeste Arctische terrein.

Als permafrost onder huizen en bruggen ontdooit, infrastructuur kan zinken, kantelen en instorten. Alaskanen kampen hier al jaren mee. In de buurt van Norilsk, Rusland, De ontdooiende permafrost werd verantwoordelijk gehouden voor het instorten van een olietank eind mei, waardoor duizenden tonnen olie in een rivier terechtkwamen.

A satellite image shows the Norilsk oil spill flowing into neighboring rivers. The collapse of a giant fuel tank was blamed on thawing permafrost. Credit:Contains modified Copernicus Sentinel data 2020, CC BY

Thawing permafrost also creates a less obvious but even more damaging problem. When the ground thaws, microbes in the soil begin turning its organic matter into carbon dioxide and methane. Both are greenhouse gasses that further warm the planet.

In een vorig jaar gepubliceerd onderzoek researchers found that permafrost test sites around the world had warmed by nearly half a degree Fahrenheit on average over the decade from 2007 to 2016. The greatest increase was in Siberia, where some areas had warmed by 1.6 degrees. The current Siberian heat wave, especially if it continues, will regionally exacerbate that permafrost warming and thawing.

Wildfires are back again

The extreme warmth also raises the risk of wildfires, which radically change the landscape in other ways.

Drier forests are more prone to fires, often from lightning strikes. When forests burn, the dark, exposed soil left behind can absorb more heat and hasten warming.

We've seen a few years now of extreme forest fires across the Arctic. Dit jaar, some scientists have speculated that some of the Siberian fires that broke out last year may have continued to burn through the winter in peat bogs and reemerged.

A satellite images shows thinning sea ice in parts of the East Siberian and Laptev Seas and wildfire smoke pouring across Russia. The town of Verkhoyansk, normally known for being one of the coldest inhabited places on Earth, reported hitting 100 degrees on June 20. Credit:Joshua Stevens/NASA Earth Observatory

A disturbing pattern

The Siberian heat wave and its impacts will doubtless be widely studied. There will certainly be those eager to dismiss the event as just the result of an unusual persistent weather pattern.

Caution must always be exercised about reading too much into a single event—heat waves happen. But this is part of a disturbing pattern.

What is happening in the Arctic is very real and should serve as a warning to everyone who cares about the future of the planet as we know it.

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