篇文章来自詹姆斯博士屏幕工程学院的高级研究员,数学和物理科学biwei6868埃克塞特大学,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。biwei6868
北极的温度上升超过快一倍随着全球利率——这种现象被称为北极放大。的海冰损失——一个最明显的导致气候变化的人为因素方面——是主要原因之一。随着北极海冰融化,来自太阳的能量,反映了冰而不是被必威体育在线注册海洋吸收。
虽然气温上升的潜在趋势主要是负责变暖,北极海冰融化,气候系统的自然波动增加一路起伏摆动。人为和自然变化趋势如何彼此交互是一个热门研究课题。
在我们的研究中,发表在本周自然气候变化,我们调查北极条件如何应对海冰损失在对面的两个阶段的自然循环太平洋称为太平洋年代际振荡(PDO)。
结果表明,PDO是今年冬天在不同的阶段,异常温暖的条件记录在北极可能是更加明显。
迅速的转变
顾名思义,PDO的波动通常发生在十年的时间。在2013年末,PDO迅速转移从其负面,降温阶段积极,温暖的阶段。
在寒冷的PDO阶段,海洋温度沿北美和热带太平洋西海岸冷比正常,比平时在北太平洋温暖。你可以看到这个独特的温暖(红色阴影)的模式和冷(蓝色阴影)海洋表面温度在下面的地图。
温暖的PDO阶段带来相反的海洋温度模式——温暖的水域在北美西海岸和热带太平洋,北太平洋和寒冷的水域。
PDO的负面相位与这个独特的温暖(红色阴影)的模式和冷却器(蓝色阴影)太平洋温度。来源:屏幕和弗朗西斯(2016)。
PDO的转变从冷到暖恰逢异常持久的和破坏性的冬天的天气模式在北美。该模式结合了所谓的“可笑的弹性脊“在西方大陆的一部分,引起干旱和异常温暖,“非常顽强的槽“在东方,负责记录雪和长时间的寒冷。
当然,PDO转移阶段自然在过去的几十年里,但现在不同的是大大减少了北极海冰覆盖。
我们想知道这个PDO可能影响大气中翻转响应被称之为“新的北极”——海洋只有一半的海冰只有上一代。
因果关系
为了解决这个问题我们对现实世界的观察和精心设计的模拟实验。而现实世界可以给我们线索特定的行为和关系,总是很难解开因果,因为许多波动和变化是同时发生的。
大气的一个计算机模型,通过运行仿真可以帮助隔离个人因素,一次只改变一件事,海冰范围或海洋温度等模式。这样,我们模拟北极大气如何回应的海冰在PDO的两个阶段。
我们发现让我们吃惊:PDO阶段影响多少北极变暖来应对海冰下降。更具体地说,我们发现,当PDO的酷或负相,海冰的下降造成的变暖明显大于积极的PDO阶段。额外的北极变暖发现几乎完全。
那么,为什么会这样?我们的研究表明,这是因为空气在打开水在冬天比空气暖和得多在海冰(这就是为什么海冰引起的损失当地大气变暖)。
在冬季,海冰覆盖北冰洋的大部分时间里,冰的领域正在消失,快速变暖发生主要是沿着冰边缘,在北极圈海域外。如果热空气沿外围转入中央北极冰,然后它可以有助于一般温暖的北极。
我们发现这个运输的效率与风的模式由PDO的变化。当PDO是负的,风吹向北极增强,海冰损失北极变暖的贡献。
2011年7月12日,船员从美国海岸警卫队刀希利检索一个罐从c - 130下降了降落伞,这使得供应mid-mission修复。冰景任务,或“气候对生态系统的影响和化学北极太平洋环境中,“是美国宇航局的为期两年的船载调查研究北极的气候变化如何影响海洋的化学和生态系统。研究的大部分发生在波弗特海和楚科奇海在2010年夏季和2011年。信贷:美国国家航空航天局/凯瑟琳·汉森
更强的变暖
我们的发现给北极既是好消息也是坏消息。
好消息是,通过更好的理解这些自然和人类活动导致的气候系统的变化之间的相互作用,我们可以改善预测北极及其周边地区。
坏消息是,在这个破纪录的北极温暖去年冬天发生在一个积极的PDO的阶段。根据我们的结果,因此,如果PDO是负的,气候变暖可能是更强。
北极温暖过去的这个冬天异常的原因还不清楚,一些不寻常的因素在起作用。一个完整的事件的事后需要时间。但更重要的是,当PDO转回其降温阶段,我们可以看到一个加速度的北极海冰变暖,也有可能损失。
这确实是坏消息的地区已经发生重大改变整个系统的全谱:大气,海洋,冰,植物、动物和人。
主要形象:北极海冰在格陵兰岛。
屏幕,j·a·弗朗西斯,j . a(2016)的贡献对北极海冰损失放大由太平洋年代际变化,自然气候变化,doi: 10.1038 / nclimate3011。