尽管欧洲的颤抖在零下的温度,北极和美国东部沐浴在最近几周反常温暖的条件。
北极的气温在2月触及纪录高位,包括九个独立的日子气温高于零。这是多30度的温暖比预期的北极冬天。
大量的新闻报道人指责的“极地漩涡”极端天气的不寻常的组合。一些人认为气候变化使这些事件的可能性更大推动下,北极海冰下降。
极地漩涡是什么?它是如何影响中纬度天气?和气候变化——如果有的话——玩什么角色?
“野兽从东”
本周的许多新闻标题所主导的两面的故事。一方面,“野兽从东”已经席卷欧洲,将冻结条件和暴风雪,离开交通系统陷于停顿在许多国家。
选择“野兽从东”头条报道。信贷:汤姆空谈者,碳短暂必威手机官网
德国气温跌至低于-10摄氏度;无家可归的人在布鲁塞尔一夜之间被拘留,如果他们拒绝庇护;和很多房屋倒塌的屋顶在波黑雪的重压下。雪甚至做了一个很少出现在罗马。
另一方面,一个“温暖的空气侵入”带来了非常温和条件北极。
尽管在冬天永恒的黑暗,在最近几周北极气温飙升。西伯利亚已经高达35度高于平均水平,本月的报告《卫报》,而格陵兰岛北端已经经历61小时零上2018 -“超过三倍小时像以往的任何一年”。
高的极端事件仍在发生#北极今天在应对大量水分和“温暖”
2018远超过前几年(细线)的2018年2月。是红线。白色(平均温度是https://t.co/kO5ufUWrKq)pic.twitter.com/cLeMxSxvWo
-扎克拉贝河(@ZLabe)2018年2月25日,
这些不寻常的极端天气是一枚硬币的两面。罪魁祸首是一种循环模式在平流层极涡,——暂时分成两个,允许热空气进入北极和推动,一股寒冷的空气在欧洲。
北极是比欧洲的大部分现在暖和。pic.twitter.com/7hWpF0EysY
——罗伯特·罗德(@RARohde)2018年2月26日
但这种温暖的忧思科学家北极条件。莫里斯Jesup角,格陵兰岛最北端的点,“一直和异常温暖的最后一周左右”,说露丝Mottram博士气候科学家丹麦气象研究所(DMI)。她告诉碳简要:必威手机官网
“DMI气象站记录连续10天的温度至少0 c或部分或全部的温暖。这是第三次在记录发生了——2011年和2017年的人——但这种天气事件的持久性,以及变暖的大小是什么使它如此不寻常。”
全球变暖也刺激了foehn-effect风,把冰从格陵兰岛海岸和创建打开水,Mottram补充道。
温暖的条件已经看到北极海冰融化时,它应该是整个冬天。北极海冰在一月一个新的纪录低点月,InsideClimate新闻上周报道,“短短8天在2月中旬,近三分之一的海冰覆盖白令海阿拉斯加西海岸消失”。
短暂的停滞#北极海冰范围增长响应的异常天气状况#北极。总海冰范围仍然是一个纪录低点的日期(卫星时代——从1979)…
从JAXA AMSR2海冰数据https://t.co/qyOinXs8pRpic.twitter.com/eGkUe3R92Q
-扎克拉贝河(@ZLabe)2018年2月26日
报纸报道猜测人为气候变化的作用可以玩——是否条件的一个标志。周三的监护人例如,领导其首页标题,“北极热浪引发气候危机的恐惧”。
但气候变化之间的潜在联系,极涡和中纬度天气是一个复杂的、不确定的,有时有争议的一个。
首页的《卫报》,2018年2月28日
极地漩涡是什么?
术语“极地漩涡”“也许一个不幸的使用词语”,说詹姆斯博士屏幕在气候科学助理教授biwei6868埃克塞特大学。他告诉碳简要:必威手机官网
“最大气科学家会说,我认为,极涡是冬季平流层环流的特定功能(更充分,平流层极涡)。近年来,术语越来越被用于描述对流层环流。”
需要拆包。首先要注意的是,极地漩涡在平流层,大气的层,开始在8公里以上地球表面的两极。
平流层极涡是一个坐落在北极的低压天气系统(有一个相当于一个在南极)。其主要功能是由西向东强劲的风包围北极。这些被称为“风极夜飞机“因为他们只出现在黑暗的北极冬天。
极夜喷射形式之间的边界非常寒冷的北极空气和中纬度温暖的空气。
插图的平流层对流层(蓝色)和(红色)极地漩涡。来源:沃et al。(2017)。美国气象学会©。使用许可。
作为屏幕早些时候指出的那样,这个一向以平流层极涡涡的对流层——这一次。
对流层极涡是一个全年特性的中纬度天气,由于北极之间的温差和中纬度地区。它的边界更俗称风射流。在上面的例子中可以看到,它远远大于其在平流层的同名。
急流的位置和强度对中纬度天气有很大的影响。当射流强,其水流湍急的风在北极的冷空气之间提供了一个屏障,温和的空气进一步南部。削弱,急流放缓,可以开发问题。这允许寒冷的北极空气泄漏到中纬度和温暖的空气泄漏——正如最近的情况。
极地漩涡biwei6868背后的科学。信贷:美国国家海洋和大气管理局
急流的强度和位置可以测量的指标称为北极涛动(AO)。AO是正数时,射流是强大的。当它是负的,急流是虚弱的。
的类似的名称和特征两个极地漩涡会造成混淆,屏幕说:
“通常,极涡留给平流层,但现在看来“极地漩涡”被用来描述射流”。
的区别是很重要的在谈论什么已经发生在本周的天气和气候变化的潜在影响(稍后将进行更详细的讨论)。
突然的变暖
引发本周的不寻常的天气开始一个“突然平流层变暖”事件。
突然的变暖(f)发生的时候敲平流层极涡失常。这可能是由于大的对流层天气模式。
由此产生的波动在极夜飞机可以导致血液循环减缓,扭转方向,甚至分裂成两个独立的漩涡。这允许在北极上空空气崩溃,压缩空气和导致平流层的温度急剧上升,多达50 c在仅仅几天。
对流层的连锁影响,当这一切发生的时候,就意味着通常在中纬度西风,漩涡也逆转,成为东风。这可能需要数天或数周出现。关于两个星期前平流层极涡减弱,然后分裂成两个。你可以看到下面这个发生在剪辑。紫色的线所表现出的水流湍急的风扳手从整洁的单圈并排成两个漩涡旋转。
北极涡撕裂自己的在当前#量——期望北半球寒冷的下一个月左右!pic.twitter.com/271Xp6iOX2
——西蒙•克拉克(@simonoxfphys)2018年2月25日,
现在看到的是分裂的结果,Mottram解释道:
“这使得暖空气向上移动到高北冰洋,与此同时,高压的残骸现在住在斯堪的那维亚,使冷空气欧洲北部和西南格陵兰拉布拉多海,所以实际上是非常,非常冷,格陵兰岛首都努克将本月可能有一个低于平均水平的温度。”
这是一个典型的天气模式,发生在整个观测记录,Mottram说。然而,这一次,这种模式已经越来越超过正常,促使气候变化是否在发挥作用的问题,特别是研究已经显示出越来越频率和持续时间的北极“冬季变暖事件”,每日温度峰值高于-10度的地方。
“这是一个异常异常。足够远的历史范围之外,这是令人担忧的——这是一个建议,还有更多的惊喜在商店在我们继续戳愤怒的野兽,我们的气候。”https://t.co/ZF9rrQ5pGJ
——罗伯特·Fanney (@robertscribbler)2018年2月28日
Mottram说科学家对这些事件还没有足够的数据来确定这些条件是否与气候变化有关,或者他们会更频繁地发生。然而,这样一个温暖的北极可能有帮助,Mottram补充道:
“可能是安全的,然而,与此事件相关的变暖已经受到了气候变化在某种程度上的推动。我们看到这些变暖峰值在整个记录,但基线向上转移。大气变暖海洋也是如此。”
然而,背景以及气候变暖,一些研究人员认为,北极海冰正在快速下降,在极端的中纬度天气的可能性更大。
北极放大
北极的气温正在增加三倍随着全球平均——这种现象被称为北极放大。
的一个主要原因是海冰损失在该地区。随着北极海冰融化,来自太阳的能量,而是被海洋吸收反必威体育在线注册射。
每月1月为1979年到2018年,北极海冰范围显示每十年下降3.3%。注:y轴不从0开始。信贷:国家冰雪数据中心
北极放大之间的联系和中纬度天气气候研究已成为突出的主题。就在上个月,大气科学进展》杂志上发表了biwei6868特殊的问题在这个问题上。
科学家们已经提出各种机制如何连接两个。例如迅速,随着北极变暖,北极和中纬度下降之间的温差。这可能削弱了急流,导致它蜿蜒越来越让寒冷的空气被拉到中纬度地区。
与此同时,一些气候模型预测表明,在中纬度天气下降海冰年际变化可以放大在近期,总变异最终减少在高排放场景与夏季海冰的主要损失。
平流层极涡的弱化是一个可能的路线北极放大影响中纬度天气,屏幕解释道:
”认为,北极海冰损失已经削弱了平流层极涡,这可能使消极AO(减弱射流)和严重的冬季的可能性更大。”
然而,这一理论仍然是“有争议的”,他补充道。
罗马,意大利,2018年2月26日。人们走过古在降雪在罗马斗兽场。信贷:CrowdSpark除生活新闻。
其他科学家更确定。珍妮弗·弗朗西斯教授研究海洋和沿海科学系的教授罗格斯大学,告诉碳短暂“这绝对是一个连接”:必威手机官网biwei6868
“至少十几个研究海冰损失之间的联系——尤其是在巴伦支海和卡拉海——射流进入平流层极涡和中纬度天气”。
这个过程始于海冰损失允许北极水域吸收更多来自太阳的热量在夏天,弗朗西斯解释道。这温暖减缓冰形成初冬的巴伦支海和喀拉海。
通常有一个凸起的急流在这个地区,弗朗西斯说。全球变暖产生的高压东部凸起,以及更强的寒风从北极进入亚洲中部和东部,她解释说:
“这实际上创造了更大的南北波射流,在合适的条件下,传输波能上升到平流层。必威体育在线注册当大脉冲波能进入平流层极涡,涡可以中断从它通常为中心必威体育在线注册的圆形极点。”
因此,这可能是突然的触发事件和平流层变暖,反过来,在中纬度地区异常天气。
其中一项研究,这个链接是上个月发表的美国气象学会公报(BAMS)。博士领导的研究人员玛琳·克雷奇默在波茨坦气候影响的研究(PIK),研究确定了七个不同的“状态”显示的平流层极涡在冬季(第二年)1979 - 2015。
这些州,一个“扭曲”漩涡的频率增加了从三天每七天在1979 - 96年冬天在1998 - 2015年期间,本文发现,天的“强大”漩涡拒绝从“从大约每赛季12天到六天”。
弱漩涡通常是“欧亚大陆中间纬度伴随着极端后续冷”,这项研究指出。
在早前期刊论文,玛琳·克雷奇默的研究还发现了海冰覆盖的巴伦支海和喀拉海冰的“重要外部驱动”中纬度冬季天气模式。
尽管在这个领域的工作,在“研究在理解从北极平流层通路放大和海冰还很年轻”,笔记扎克拉贝河在气候科学博士生biwei6868加利福尼亚大学欧文分校。
事实上,有“仍然重要研究持续的理解stratosphere-troposphere交互之间的动力关系”,拉贝河告诉碳短暂。必威手机官网
因此,就目前而言,有“不明确的共识和北极海冰放大可能如何影响极地漩涡”,他总结道。
更新日期:2018年3月5日,包括领导的两个研究在平流层极涡的不同状态。