Een nieuwe studie toont aan dat de frequentie van polaire vortexverstoringen die het meest gunstig is voor extreem winterweer in de Verenigde Staten toeneemt, en dat Arctische verandering waarschijnlijk bijdraagt ​​aan de toenemende trend. Onder leiding van Atmosferisch en Milieuonderzoek (AER), University Massachusetts Lowell en de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem, de studie is gepubliceerd in het nummer van 3 september van Wetenschap .

De analyse toont aan dat een relatief obscure zwakke of verstoorde toestand van de stratosferische polaire vortex, waar het een uitgerekt uiterlijk krijgt in plaats van het meer typische ronde uiterlijk, is toegenomen gedurende het satelliettijdperk (na 1979). Extreem winterweer in de VS komt vaker voor wanneer de polaire vortex wordt uitgerekt. Zowel observationele analyse als numerieke modelleringsexperimenten tonen aan dat veranderingen in het noordpoolgebied, inclusief versnelde opwarming, smeltend zee-ijs en toenemende Siberische sneeuwval, zijn gunstig voor het uitrekken van de polaire vortex gevolgd door extreem winterweer in Noord-Amerika ten oosten van de Rockies. Een dergelijke reeks gebeurtenissen vond plaats in februari 2021, toen een uitgerekte polaire vortex voorafging aan de destructieve en dodelijke koude golf in Texas.

Gedurende de afgelopen drie decennia, het noordpoolgebied de grootste klimaatverandering heeft doorgemaakt van waar dan ook op aarde, waaronder snel stijgende temperaturen, smeltend zee-ijs, afnemende lente sneeuwbedekking, en toenemende sneeuwbedekking in de herfst. Snelle Arctische opwarming ten opzichte van de rest van de wereld wordt arctische versterking genoemd. De mate waarin deze snelle veranderingen in het noordpoolgebied het weer op de gemiddelde breedtegraad beïnvloeden, is een onderwerp van hevig debat geworden door klimaatwetenschappers en populair in de pers.

"De publicatie van de krant komt vooral op het juiste moment gezien de extreme winter van 2020/21:recordwarme Arctische, laag Arctisch zee-ijs, diepe Siberische sneeuw, een langdurige en complexe verstoring van de polaire vortex, recordbrekende kou in de VS, Europa en Azië, ontwrichtende sneeuwval in Europa en de VS en met name de recordbrekende en mogelijk ongekende combinatie van kou en sneeuw in Texas, " zei dr. Judah Cohen, directeur seizoensprognoses bij AER en hoofdauteur van de studie.

Cohen voegt eraan toe dat "afgelopen winter de strenge koudegolf over Texas het debat verhitte over de vraag of klimaatverandering kan bijdragen aan strenger winterweer met degenen die voor en tegen pleiten. studies die het fysieke verband tussen klimaatverandering en de koudegolf in Texas en andere recente strenge winterweergebeurtenissen in de VS ondersteunen of weerleggen, bestaan ​​niet, tot nu. De studie levert ook waarschuwend bewijs dat een opwarmende planeet ons niet noodzakelijkerwijs zal beschermen tegen de verwoestende gevolgen van zwaar winterweer."

Het artikel presenteert een fysiek mechanisme van hoe klimaatverandering in het algemeen en Arctische verandering in het bijzonder bijdragen aan strenger winterweer ondanks een algemeen opwarmend klimaat dat niet eerder is overwogen. De meeste theorieën over het verband tussen arctische versterking en winterweer op de middelste breedtegraden beweren dat het pad ofwel door een golvende straalstroom gaat of door plotselinge stratosferische opwarmingen, dat zijn de grootste en meest bestudeerde verstoringen van de polaire vortex. Deze studie levert overtuigend bewijs dat de sterkste verbinding tussen het noordpoolgebied en het weer op de gemiddelde breedtegraad, in ieder geval in de VS, kan zijn door deze minder bekende en zwakkere "uitgerekte" verstoring van de polaire vortex.

Deze extreme winterweergebeurtenissen beginnen wanneer een hogedrukgolf tussen Noord-Europa en de Oeral en een lagedrukgolf boven Oost-Azië versterkt wordt. Een dergelijke versterking kan worden afgedwongen door waargenomen veranderingen in het noordpoolgebied tijdens het herfstseizoen, en in het bijzonder door het smelten van zee-ijs in de Barentsz-Kara-zee en zwaardere sneeuwval in Siberië. De overtollige energie van de Euraziatische golf kaatst of weerkaatst op de polaire vortex en wordt geabsorbeerd in een vergelijkbare Noord-Amerikaanse golf met hoge druk boven Alaska en de noordelijke Stille Oceaan en lage druk boven Oost-Noord-Amerika, snelle golfversterking veroorzaken. Wanneer atmosferische golven versterken, extreem weer is waarschijnlijker.

UMass Lowell Milieu, Aard- en Atmosferische Wetenschappen Prof. Mathew Barlow, een co-auteur van de studie, voegde toe dat "de synthese van zowel observationele analyse als computermodelexperimenten een bijzondere kracht van deze studie is en ons vertrouwen in de resultaten enorm vergroot. Het dynamische pad dat hier wordt onderzocht - van oppervlakteklimaatverandering in het noordpoolgebied tot de polaire stratosfeer en dan terug naar de oppervlakte in de VS - wijst op een voorbeeld van het brede scala aan effecten dat klimaatverandering kan hebben."

Israëlische medewerker Prof. Chaim Garfinkel, de Hebreeuwse Universiteit van Jeruzalem, concludeert:"Er is al lang een tegenstrijdigheid tussen een schijnbare toename van extreme koude in de winter op gemiddelde breedtegraden, zelfs als de temperaturen wereldwijd opwarmen. Deze studie helpt deze tegenstelling op te lossen en benadrukt dat een schijnbare toename van dergelijke koude extremen in de winter niet zou moeten worden gebruikt als excuus om het nemen van dringend noodzakelijke maatregelen om de uitstoot van broeikasgassen te verminderen, uit te stellen."