science >> Wetenschap >  >> Natuur

Is de opwarming van het noordpoolgebied achter een monsterlijke stofstorm uit de Sahara?

Krediet:CC0 Publiek Domein

De Sahara-woestijn is 's werelds grootste stofbron en in 2020, het brak het juni-record voor het sturen van de grootste en dikste stofwolk naar Amerika.

Amato Evan, een atmosferische wetenschapper bij Scripps Institution of Oceanography aan UC San Diego, en collega's hebben de omstandigheden afgebroken die hebben geleid tot wat sommige onderzoekers de "Godzilla" -stofstorm van 2020 noemen.

De stofstorm van juni 2020 vestigde records in termen van geografische grootte en optische diepte van de aerosol - in wezen een maatstaf voor de dikte die wordt bepaald door het vermogen van satellieten om er doorheen te kijken. Het bereikte een hoogte van 6, 000 meter (19, 600 voet). Op bepaalde plaatsen boven de Atlantische Oceaan, de dikte was het dubbele van wat ooit was geregistreerd in de maand juni tijdens de geschiedenis van het satellietrecord, die dateert uit 1995.

De onderzoekers analyseerden wat het mogelijk maakte in een onderzoek dat vandaag in het tijdschrift verschijnt Geofysische onderzoeksbrieven .

Eva, hoofdauteur Diana Francis van de Khalifa University of Science and Technology in de Verenigde Arabische Emiraten, en collega's schreven de omvang van de stofstorm toe aan de omstandigheden die zijn ontstaan ​​door de ontwikkeling van een soort hogedruksysteem dat een subtropische hoogvlakte voor de kust van de Sahara wordt genoemd. Dit verhoogde de noord-zuid drukgradiënt over West-Afrika, wat leidde tot een recordsterkte, aanhoudende noordoostenwind. De intensivering van de noordoostenwind boven de Sahara zorgde in de tweede helft van juni 2020 voor een continue stofemissie gedurende meerdere dagen.

De onderzoekers ontdekten dat de subtropische high was ingebed in een circumglobale golftrein, een keten van windpatronen die zich om de planeet uitstrekte, en was het grootste deel van juni 2020 op het noordelijk halfrond aanwezig. Deze golftrein kan ook zijn veroorzaakt door een recordlaag Arctisch zee-ijs dat in juni 2020 is waargenomen. Aangenomen wordt dat de opwarming van het noordpoolgebied de loop van windpatronen op de middelste breedtegraden en subtropen verandert en ernstige weersomstandigheden veroorzaakt, hoewel er controverse is onder wetenschappers over dit concept.

"De ontwikkeling van de subtropische hoogvlakte voor de Afrikaanse kust speelde een bepalende rol in zowel de stofemissies als het snelle westwaartse transport van het stof in de lucht over de tropische Atlantische Oceaan, " zei Francis. "De circulatie met de klok mee geassocieerd met de hoge, de Afrikaanse Oostelijke Jet geïntensiveerd, een straalstroom over de Sahara op een hoogte van ongeveer vijf kilometer (3,2 mijl), die het stof snel naar het Caribisch gebied en het zuiden van de Verenigde Staten transporteerde."

De wereldwijde reis van stof heeft talloze gevolgen, die van invloed zijn op alles, van het weer tot vliegreizen tot de vruchtbaarheid van de bodem op continenten die duizenden kilometers verwijderd zijn van de bron van het stof. Het stof levert ook belangrijke voedingsstoffen zoals ijzer en andere mineralen aan oceaanecosystemen. Er wordt ook gedacht dat stof een invloed heeft op de tropische cycloonactiviteit in de Atlantische Oceaan door zijn effecten op de oppervlaktetemperaturen. Men denkt dat stofpluimen het oceaanoppervlak koelen door zonlicht terug naar de ruimte te reflecteren. wat op zijn beurt de hoeveelheid energie die beschikbaar is voor de vorming of intensivering van een cycloon vermindert.

"Hoewel er een grote hoeveelheid bewijs is dat suggereert dat meer stof dat boven de Atlantische Oceaan hangt, het aantal tropische cyclonen daar kan verminderen, voornamelijk door door stof veroorzaakte afkoeling van de oppervlaktetemperatuur van de oceaan, dit jaar hebben we de grootste stofstorm ooit waargenomen, evenals een van de meest actieve orkaanseizoenen ooit, "zei Evan. "Ofwel 2020 is gewoon een jaar waarin alles op zijn kop staat, of we moeten echt ons begrip van de invloed van stof op dat klimaatsysteem opnieuw evalueren."

Francis en Evan zijn van plan om in toekomstig werk te onderzoeken hoe de storm van juni 2020 de zonne-energie heeft beïnvloed die wordt ontvangen in de atmosfeer en op het oppervlak van de planeet, en de impact ervan op het tropische stormseizoen van 2020 beoordelen.

De studie raakt ook een controversieel onderwerp binnen de wetenschappelijke gemeenschap. Hoewel niet de belangrijkste focus van de studie, het golfpatroon dat de Godzilla-stofstorm in beweging zette, leek erg op het patroon dat in 2010 werd waargenomen toen het zee-ijs in de Noordelijke IJszee aanzienlijk afnam, Het team van Francis merkte op.

"Aangezien de Arctische zee-ijsbedekking in juni 2020 vrij laag was, rond de laagste ooit geregistreerd in de periode van satellietwaarnemingen, het kan hebben bijgedragen aan het waargenomen grootschalige anomaliepatroon, " concludeert de studie. "Dus, als dergelijke patronen vaker voorkomen in een warmere wereld, het is aannemelijk dat deze extreme stofuitbraken in de toekomst in frequentie zullen toenemen."

Het anomaliepatroon waarnaar de studie verwijst, is er een waarin arctische winden meanderen, in plaats van in min of meer rechte richting te blazen. Soms duiken de windpatronen ver naar het zuiden van het noordpoolgebied, wat leidt tot uitzonderlijk koude gebeurtenissen in de Verenigde Staten en Europa. De meander zet een reeks gebeurtenissen in gang die de loop van andere veelvoorkomende windpatronen kunnen veranderen.

Er is controverse, Hoewel, onder onderzoekers over het effect dat een opwarmende Noordelijke IJszee heeft. Sommigen beweren dat de volgorde omgekeerd is, dat veranderende windpatronen het noordpoolgebied opwarmen in plaats van andersom. Anderen zijn van mening dat de patronen die zijn waargenomen tijdens de jaren waarin het zee-ijs afneemt, nog steeds binnen het bereik van natuurlijke variabiliteit vallen, in tegenstelling tot verandering veroorzaakt door de opwarming van de aarde.