Wetenschap
Onderzoekers vinden het verband tussen menselijke activiteit en veranderende weerpatronen in het westen van Noord-Amerika
West-Noord-Amerika lijkt vaker te maken te krijgen met extremere weersomstandigheden. Van verzengende droogtes tot hevige overstromingen:het klimaat verandert snel, zonder tekenen van vertraging. Van 2011 tot 2015 kenden Californië en de aangrenzende staten langdurige perioden van droogte, terwijl in 2017 hevige regenval tot catastrofale overstromingen leidde.
Deze gebeurtenissen zijn gekoppeld aan specifieke weerpatronen. De atmosfeer is als een netwerk van onderling verbonden paden die bepalen hoe weersystemen over de hele wereld bewegen en op elkaar inwerken.
Op het noordelijk halfrond zijn er drie van zulke belangrijke teleconnectiepatronen die de winterse omstandigheden beïnvloeden:het Pacific North American-patroon (PNA), de North Atlantic Oscillation (NAO) en de North American winterdipool (NAWD). Het begrip van hoe deze patronen in de loop van de tijd veranderen en hun verband met klimaatverandering blijft echter beperkt.
Om dit fenomeen beter te begrijpen heeft een groep wetenschappers onder leiding van hoogleraar aardwetenschappen en milieutechniek Jin-Ho Yoon, waaronder Ph.D. student Jueun Lee van het Gwangju Institute of Science and Technology heeft onlangs een onderzoek uitgevoerd om de redenen achter veranderingen in deze patronen te onderzoeken. Hun bevindingen zijn gepubliceerd in npj Climate and Atmospheric Science op 7 maart 2024.
De wetenschappers gebruikten een geavanceerd Community Earth System-model dat aangeeft dat er al meer dan 70 jaar (1951–2020) een regelmatige invloed van de NAWD is, wat in contrast staat met de fluctuerende invloed van PNA en de kleine impact van de NAO. Bovendien is er de afgelopen jaren sprake van een steeds sterker wordende negatieve correlatie tussen de PNA en de NAWD:aangezien de ene een positieve fase vertoont, heeft de andere de neiging een negatieve fase te vertonen.
"Deze verwachte intensivering van de grootschalige atmosferische circulatie in een opwarmend klimaat zal naar verwachting waarschijnlijk extreme hydroklimatologische gebeurtenissen escaleren in regio's op de middelste breedtegraad, zoals Californië, nabij het westen van Noord-Amerika", legt Dr. Yoon uit.
Het weersysteem is als een netwerk van dominostenen, waarbij één stuk een kettingreactie kan veroorzaken en een reeks onvoorziene gebeurtenissen kan veroorzaken. Met behulp van uitgebreide modellen en numerieke simulaties hebben de wetenschappers afgeleid dat deze veranderingen in de interactie tussen de PNA en de NAWD terug te voeren zijn op variaties in de jetstream, een bandachtige luchtstroom hoog in de atmosfeer. Naarmate het klimaat warmer wordt, verandert de jetstream, wat invloed heeft op patronen zoals de PNA en de NAWD.
Uit het onderzoek blijkt met name dat de uitstoot van broeikasgassen een belangrijke rol speelt bij het aansturen van de verschuivingen. "Klimaatmodellen houden rekening met een reeks factoren die de atmosfeer beïnvloeden, waaronder veranderingen in de concentraties van broeikasgassen als gevolg van menselijke activiteiten. Door simulaties uit te voeren met en zonder de invloed van broeikasgassen, kunnen we de resultaten vergelijken en zien hoe ze verschillen", legt Dr. Yoon.
De wetenschappers observeerden een verband tussen hogere broeikasgasniveaus en de variaties in de straalstroom:de gassen drijven de noordwaartse drift van de straalkern van Azië en de Stille Oceaan aan. Geholpen door berggerelateerde opheffing boven de Alaskan Range, wat bijdraagt aan de vorming van krachtige hogedruksystemen in de omgeving. Dit fenomeen versterkt de stationaire wintergolf in het westen van Noord-Amerika.
Simpel gezegd laat het onderzoek zien dat de stijging van de temperatuur, veroorzaakt door broeikasgassen, de manier verandert waarop lucht zich in de atmosfeer beweegt. Dit heeft op zijn beurt invloed op de weerpatronen die de winterse omstandigheden in het westen van Noord-Amerika beïnvloeden en draagt bij aan recente, vaker voorkomende extreme weersomstandigheden. Dit onderzoek benadrukt dus de dringende noodzaak om de klimaatverandering aan te pakken.