Danni provocati da eventi meteorologici estremi durante 2017 le fatture più grandi mai per gli Stati Uniti La maggior parte di questi eventi ha coinvolto condizioni che si allineano intuitivamente con il riscaldamento globale: accumuli di calore, siccità, incendi, inondazioni costiere, danni da uragano e forti piogge.
Paradossalmente, tuttavia, sono possibili legami tra il cambiamento climatico e la recente ondata di settimane fredde nell'America settentrionale orientale. Un tema molto nuovo e "scottante" nella ricerca sui cambiamenti climatici è l'idea che il rapido riscaldamento e lo scioglimento totale dell'Artico possano avere un ruolo nel causare incantesimi di freddo persistenti.
Non ci vuole un po 'di immaginazione per supporre che perdere metà della copertura di ghiaccio marino artico in soli 30 anni potrebbe scatenare il caos con il tempo, ma esattamente come non è ancora chiaro. Come ricercatore scienziato atmosferico, I studio come il riscaldamento nell'Artico sta interessando le regioni termiche in tutto il mondo. Possiamo dire che i cambiamenti nell'Artico, guidati dal riscaldamento globale, hanno avuto un ruolo nel pessimo clima invernale che il Nord America ha vissuto?
Un 'dipolo' di temperature anomale
Il tempo strano e distruttivo era nelle notizie quasi costantemente durante 2017, e 2018 sembra seguire la stessa sceneggiatura. La maggior parte degli orientali statunitensi rabbrividì attraverso la fine di 2017 nel nuovo anno, mentre gli occidentali desideravano la pioggia per inumidire i terreni aridi e spegnere gli incendi. Le bufere di neve hanno afflitto la costa orientale - in particolare la tempesta del "ciclone bomba" di gennaio 4, 2018 - mentre la Sierra Nevada della California è quasi priva di neve.
Uno studio sui contrasti: il riscaldamento vicino all'Alaska e all'Oceano Pacifico sono "ingredienti" di un modello meteorologico in cui l'aria fredda dell'Artico si tuffa in profondità nel Nord America. NASA Earth Observatory, CC BY
Questa storia sta diventando familiare, poiché condizioni simili si sono verificate in quattro degli ultimi cinque inverni. Alcuni politici a Washington DC, incluso il presidente Trump, ho usato il freddo insolito per mettere in discussione il riscaldamento globale. Ma se guardassero al quadro generale, vedrebbero che gli incantesimi di freddo orientali sono un colpo relativo nell'emisfero settentrionale nel suo insieme e che la maggior parte delle aree sono più calde del normale.
Un'America del Nord occidentale calda e asciutta che si verifica in combinazione con un est freddo e innevato non è inusuale, ma la prevalenza e la persistenza di questo modello negli ultimi anni hanno suscitato l'interesse dei ricercatori sul clima.
La corrente a getto - un fiume di vento veloce e di livello superiore che circonda l'emisfero settentrionale - svolge un ruolo fondamentale. Quando la corrente a getto piomba verso nord e verso sud in una grande ondata, possono verificarsi condizioni estreme. Nelle ultime settimane, una grande oscillazione verso nord, formando quella che viene chiamata una "cresta" di pressione atmosferica persistente, persisteva al largo della costa occidentale insieme a un profondo tuffo verso sud, o un "trogolo", a est.
Nuovi termini sono stati coniati per descrivere queste caratteristiche testarde: "Il dipolo della temperatura invernale nordamericano" , il "Ridicolosamente resiliente Ridge" sull'ovest e sul "Terribilmente trincea tenace" a est.
Mentre gli Stati Uniti orientali hanno sofferto di temperature molto fredde nella recente ondata di freddo, gran parte del resto dell'emisfero settentrionale ha visto temperature dell'aria superiori alla media. NOAA, CC BY
Indipendentemente da ciò che viene chiamato, questo modello di dipolo - temperature eccezionalmente elevate su gran parte dell'Occidente e condizioni fredde in Oriente - ha dominato il clima nordamericano in quattro degli ultimi cinque inverni. Gennaio 2017 è stata un'eccezione eccezionale, quando un forte El Niño ha invertito il tracciato della cresta, scaricando pioggia e manto nevoso record in California mentre l'est ha goduto di un mese mite.
Altre due caratteristiche importanti sono evidenti nel modello di temperatura del dipolo: temperature estremamente calde nell'Artico vicino all'Alaska e temperature oceaniche calde nel Pacifico orientale. Parecchi nuovi studi Indicare questi "ingredienti" come chiave negli ultimi anni con un dipolo persistente.
Bisogna essere in due per ballare il tango
Che ruolo ha il riscaldamento, in particolare il riscaldamento dell'oceano e le temperature dell'aria nell'Artico, in questo clima caldo-occidentale / freddo-orientale? La spiegazione va così.
Le temperature dell'Oceano Pacifico oscillano naturalmente a causa di fenomeni di breve durata come El Niño / La Niña e modelli più lunghi e decennali. Gli scienziati lo hanno riconosciuto da tempo quelle variazioni influenzano i modelli meteorologici attraverso il Nord America e oltre.
Quando una zona persistente di pressione atmosferica rimane negli Stati Uniti occidentali, l'aria dall'artico si riversa negli Stati Uniti, causando una divisione tra l'ovest caldo e secco e l'Oriente freddo. Mesocyclone2014 e David Swain, CC BY-SA
La nuova svolta in questa storia è che l'Artico si è riscaldato ad almeno il doppio del ritmo del resto del globo, il che significa che la differenza di temperatura tra l'Artico e le aree più a sud è diminuita. Ciò è importante perché la differenza di temperatura nord / sud è uno dei principali fattori trainanti della corrente a getto. La corrente a getto crea i sistemi di alta e bassa pressione che dettano i nostri cieli blu e la tempesta mentre li sterzo. Tutto ciò che riguarda la corrente a getto influenzerà anche il nostro tempo.
Quando le temperature oceaniche al largo della costa occidentale del Nord America sono più calde del normale, come è stato il più delle volte dall'inverno 2013, la corrente a getto tende a formare una cresta di alta pressione lungo la costa occidentale, causando l'allontanamento delle tempeste dal California e lasciando gran parte dell'Occidente in alto e asciutto.
Se queste calde temperature oceaniche si verificano in combinazione con condizioni anormalmente calde vicino all'Alaska, il calore extra dell'Artico può intensificare la cresta, facendola raggiungere più a nord, diventare più persistente e pompare ancora più calore nella regione vicino all'Alaska. E negli ultimi anni, l'Alaska ha registrato periodi di temperature calde da record, dovute in parte alla riduzione del ghiaccio marino.
I miei colleghi e io abbiamo definito questa combinazione di effetti naturali e legati ai cambiamenti climatici "Bisogna essere in due per ballare il tango, "Un concetto che può aiutare a spiegare la cresta Ridicolosamente Resiliente osservata frequentemente da 2013. Alcuni nuovi studi sostenere questa spinta umana di un modello naturale, però la polemica esiste ancora riguardo ai meccanismi che collegano il riscaldamento artico rapido con i modelli meteorologici più a sud nelle medie latitudini.
Più tempo estremo avanti?
In risposta al rafforzamento della cresta occidentale della pressione atmosferica, i venti della corrente a getto di solito formano anche una depressione più profonda, più forte a valle. Gli avvallamenti profondi si comportano come una porta aperta del frigorifero, permettendo all'aria artica gelida di precipitare verso sud, portando la miseria in aree mal preparate a gestirlo. Tempeste di neve in Texas, tempeste di ghiaccio in Georgia e gelidi snowbirds in Florida possono essere tutte incolpate nel terrificante Tenacious Trough di dicembre 2017 e gennaio 2018.
L'aggiunta di ciliegie sulla torta è la tendenza dei cosiddetti "nor'easters", come il "ciclone a bombe" che ha colpito il gennaio 4, a formare lungo la costa orientale quando i venti del sud-ovest della trogolo si allineano lungo la costa atlantica. Il conseguente intenso contrasto di temperatura tra la terra fredda e l'oceano riscaldato dalla Corrente del Golfo fornisce il carburante per queste tempeste feroci.
La grande domanda è se i cambiamenti climatici faranno modelli di dipolo - insieme con le loro tendenze a produrre condizioni meteorologiche estreme - più comuni in futuro. La risposta è sì e no.
È ampiamente previsto che il riscaldamento globale produrrà un numero inferiore di registrazioni a bassa temperatura, una tendenza già osservata. Ma potrebbe anche essere vero che gli incantesimi di freddo diventeranno più persistenti come i modelli di dipolo si intensificano, una tendenza che anche sembra essere in corso.
È difficile stabilire se questo modello meteorologico - gli inverni più caldi in Nord America ma quelli a freddo più lunghi - persisterà. Comprendere i meccanismi alla base di queste complesse interazioni tra influenze naturali e cambiamenti causati dall'uomo è difficile.
Ciononostante, la ricerca sta progredendo rapidamente con lo sviluppo di nuove metriche creative. I nostri migliori strumenti per guardare al futuro sono sofisticati programmi per computer, ma anche loro lottano per simulare questi comportamenti complicati del sistema climatico. Data l'importanza di prevedere le condizioni meteorologiche estreme e il loro impatto su molti aspetti della nostra vita, i ricercatori devono continuare a svelare le connessioni tra i cambiamenti climatici e le condizioni meteorologiche per aiutarci a prepararci alle probabili scoppi d'ira di Madre Natura.
Circa l'autore
Jennifer Francis, Professore di ricerca, Rutgers University
Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation. Leggi il articolo originale.
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