Исследование показывает, что экстремальная зимняя погода связана с изменениями в Арктике

Анализ показывает, что относительно неясное слабое или нарушенное состояние стратосферного полярного вихря, где он приобретает растянутый вид, а не более типичный круговой вид, увеличивалось в течение эры спутников (после 1979 г.). Экстремальная зимняя погода в США чаще встречается, когда полярный вихрь растягивается. Как наблюдательный анализ, так и эксперименты с численным моделированием демонстрируют, что изменения в Арктике, включая ускоренное потепление, таяние морского льда и увеличение количества снегопадов в Сибири, благоприятны для растяжения полярного вихря, за которым следует экстремальная зимняя погода в Северной Америке к востоку от Скалистых гор. Такая цепочка событий произошла в феврале 2021 года, когда растянутый полярный вихрь предшествовал разрушительной и смертельной техасской волне холода.

За последние три десятилетия Арктика испытала самое сильное изменение климата из всех на Земле, включая быстрое повышение температуры, таяние морского льда, уменьшение весеннего снежного покрова и увеличение осеннего снежного покрова. Быстрое потепление Арктики по сравнению с остальной частью земного шара называется усилением Арктики. Степень, в которой эти быстрые изменения в Арктике влияют на погоду в средних широтах, стала темой жарких дебатов климатологов и популярной в прессе.

«Публикация статьи особенно своевременна с учетом экстремальной зимы 2020/21 года: рекордно теплая Арктика, низкий уровень морского льда в Арктике, глубокие сибирские снега, длительное и сложное разрушение полярного вихря, рекордные холода в США, Европе и Азии. , разрушительные снегопады в Европе и США и, прежде всего, рекордное и, возможно, беспрецедентное сочетание холода и снега в Техасе », – сказал д-р Джуда Коэн, директор по сезонным прогнозам в AER и ведущий автор исследования.

Коэн добавляет, что «прошлой зимой сильная волна холода в Техасе разожгла споры о том, может ли изменение климата способствовать более суровой зимней погоде, с теми, кто выступает за и против. Однако исследований, подтверждающих или опровергающих физическую связь между изменением климата и волной холода в Техасе и другими недавними суровыми зимними погодными явлениями в США, до сих пор не существует. Исследование также предоставляет предостерегающие доказательства того, что потепление на планете не обязательно защитит нас от разрушительных воздействий суровой зимней погоды ».

В документе представлен физический механизм того, как изменение климата в целом и изменение Арктики в частности способствуют более суровой зимней погоде, несмотря на общее потепление климата, которое ранее не рассматривалось. Большинство теорий о связи между усилением в Арктике и зимней погодой в средних широтах утверждают, что путь лежит либо через более волнистый струйный поток, либо через внезапные стратосферные потепления, которые являются крупнейшими и наиболее часто изучаемыми нарушениями полярного вихря. Это исследование предоставляет убедительные доказательства того, что самая сильная связь между погодой в Арктике и средними широтами, по крайней мере в США, может быть связана с менее известным и более слабым «растянутым» разрывом полярного вихря.

Эти экстремальные зимние погодные явления начинаются, когда волна высокого давления между Северной Европой и Уралом и низкого давления над Восточной Азией подвергается усилению. Такое усиление может быть вызвано наблюдаемыми изменениями в Арктике в осенний сезон, в частности таянием морского льда в Баренцево-Карском морях и более сильными снегопадами в Сибири. Избыточная энергия евразийской волны отражается от полярного вихря и поглощается аналогичной североамериканской волной с высоким давлением над Аляской и северной частью Тихого океана и низким давлением над восточной частью Северной Америки, вызывая быстрое усиление волны. Когда атмосферные волны усиливаются, более вероятна экстремальная погода.

UMass Lowell. Науки об окружающей среде, Земле и атмосфере. Профессор Мэтью Барлоу, соавтор исследования, добавил, что «синтез результатов наблюдательного анализа и экспериментов на компьютерных моделях является особой силой этого исследования и значительно повышает нашу уверенность в результатах. Изученный здесь динамический путь – от изменения климата на поверхности в Арктике до полярной стратосферы и затем обратно на поверхность в США – подчеркивает один из примеров широкого диапазона воздействий, которые может иметь изменение климата ».

Израильский сотрудник профессор Хаим Гарфинкель из Еврейского университета в Иерусалиме заключает: «Существует давнее противоречие между очевидным увеличением экстремальных морозов зимой в средних широтах, даже когда глобальные температуры становятся выше. Это исследование помогает разрешить это противоречие и подчеркивает, что очевидное усиление экстремальных морозов в средних широтах зимой не должно использоваться в качестве предлога для откладывания принятия срочных мер по сокращению выбросов парниковых газов ».