La prima bufera di 2015 come visto dallo spazio. NOAA / NASA, CC BY

A prima vista, chiede se i risultati del riscaldamento globale in più neve può sembrare una domanda stupida perché ovviamente, se diventa abbastanza caldo, non c'è neve. neve recente conseguenza, negazionisti del cambiamento climatico hanno usato per discariche metti in dubbio il dubbio su un clima di riscaldamento da influenze umane. Eppure non potevano essere più sbagliati.

Per capire la connessione, dobbiamo guardare a quali condizioni fanno le nevicate più pesanti. Quindi, possiamo osservare come i cambiamenti climatici stiano influenzando tali condizioni, specialmente le temperature nell'atmosfera e negli oceani, durante gli inverni. Lo studio di questi fattori rivela che esiste una maggiore probabilità di forti tempeste di neve in Nord America, ma la lunghezza della stagione nevosa si sta già riducendo a causa del riscaldamento globale.

Temperature d'oro

C'è un detto che può essere "troppo freddo per nevicare“! Certo, questo è un mito ma ha una base perché l'atmosfera si fa liofilizzata quando fa molto freddo. Questo perché la quantità di umidità che l'atmosfera può contenere dipende molto fortemente dalla temperatura. In condizioni fredde, la neve è probabilmente costituita da cristalli molto piccoli e talvolta è molto leggera e soffice e simile alla "polvere di diamante".

Al contrario, le nevicate più pesanti si verificano con temperature superficiali di circa 28 ° F a 32 ° F - appena al di sotto del punto di congelamento. Naturalmente, una volta diventa molto al di sopra del punto di congelamento, l'inverno trasforma alla pioggia. Quindi c'è una "Goldilocks" insieme di condizioni che sono appena a destra di provocare un super tempesta di neve. E queste condizioni sono sempre più probabile in pieno inverno a causa dei cambiamenti climatici indotti dall'uomo.

La fisica alla base di questo fenomeno è governata da a legge fondamentale ciò ci dice che la quantità massima di umidità nell'atmosfera aumenta esponenzialmente con la temperatura - cioè, più calda è l'atmosfera, più umidità può trattenere l'aria e quindi, maggiore è il potenziale di precipitazione.

Per la maggior parte delle condizioni a livello del mare, c'è una regola che dice che l'atmosfera può contenere 4% di umidità per un grado Fahrenheit aumento della temperatura. Alcune complicazioni sono disponibili in quanto la fase di ghiaccio entra, ma abbiamo fissato quelli da parte per ora. Questo si traduce in una grande differenza di umidità attraverso le differenze di temperatura: A 50 ° F (10 ° C) la capacità di trattenere l'acqua dell'aria è il doppio di quello a (32 ° C) 0 ° C e al 14 ° F (-10 ° C ) il valore è solo 24% che al 50 ° F.

più umidità

In realtà, questa relazione è fondamentale per perché piove (o nevica).

Quando un pacco d'aria contenente vapore acqueo viene sollevato, si sposta in pressione inferiore, si espande e si raffredda. Ad un certo punto, non può più trattenere l'umidità e quindi l'umidità si condensa in una nuvola e alla fine forma pioggia o neve. Il sollevamento dell'aria proviene principalmente dalle tempeste, specialmente nei fronti caldi, poiché l'aria calda si muove su aria più fredda o sui fronti freddi, mentre l'aria fredda spinge sotto l'aria più calda.

In tutte le tempeste, la principale fonte di precipitazione è l'umidità già nell'atmosfera all'inizio della tempesta. Questa umidità, come il vapore acqueo, viene raccolto dai venti di tempesta, ha portato nella tempesta, concentrato e precipitato fuori. Pertanto, se vi è più umidità nell'ambiente, piove (o neve) difficile.

Come funziona questo giocare fuori quando le temperature sono sotto lo zero? Le temperature nella gamma Goldilocks tra circa 28 ° F e 32 ° F, accompagnato da umidità, significano più neve: infatti, la quantità di odierne 32 ° F sarebbero almeno il doppio a 14 ° F. Potrebbe essere molto di più perché l'aria calda umida vivace può anche contribuire alla intensificazione della tempesta stessa.

Tempeste recenti invernali e il cambiamento climatico

Tempeste extra-tropicali in inverno si sviluppano e si sviluppano sulle differenze di temperatura, che sono maggiori tra i continenti e gli oceani adiacenti.

In inverno, l'aria fredda e secca il Nord America forma un netto contrasto con l'aria umida relativamente calda sopra la Corrente del Golfo e del Nord Atlantico. Un fronte freddo porta lo scoppio meridionale di aria fredda, mentre un fronte caldo conduce il caldo intestazione aria umida verso nord che sale verso l'alto e produce precipitazioni all'interno della tempesta.

L'ambiente in cui tutte le forme tempeste ora è diversa da quella che era solo 30 o 40 anni fa a causa del riscaldamento globale. Cambiamenti nella composizione atmosferica da attività umane hanno aumentato l'anidride carbonica e altri gas serra intrappolano il calore, con il livello di biossido di carbonio in aumento di oltre il 40% da circa 1900 principalmente dalla combustione di combustibili fossili.

La risultante squilibrio energetico riscalda il nostro pianeta. E oltre il 90% del calore è entrato negli oceani. Oltre ai livelli più alti del mare - di oltre 2.5 pollici da 1993 - le temperature globali della superficie del mare (SST) sono aumentate di 1 ° F da circa 1970. 

Così la memoria del riscaldamento globale è principalmente negli oceani. In media l'aria sopra oceani è più caldo di oltre 1 ° F e umido per 5% dagli 1970s del riscaldamento globale. Nel Nord Atlantico, c'è stato un ulteriore riscaldamento e le temperature del mare di superficie sono superiori a 2 ° F sopra una media 1981-2010 (che include un componente di riscaldamento globale) su un'enorme distesa che si estende per più di 1000 miglia dalla costa del Nord America. (vedi grafica, sopra). Alcuni di questo calore in più potrebbero essersi originati dall'assenza di molta attività di uragano nell'Atlantico la scorsa estate.

Nel febbraio 5-6, 2010 una "bomba" di neve si è verificato e ha portato a quello che è stato denominato al momento come "Snowmaggedon", che è stato utilizzato da diversi senatori conservatori di finto riscaldamento globale e Al Gore. Eppure era inverno e c'era un sacco di aria continentale fredda. C'era una tempesta nel posto giusto. E c'erano le temperature del mare di superficie insolitamente elevati nell'Oceano Atlantico subtropicale - fino a 3 ° F (1.5 ° C) sopra il normale - che ha portato alla straordinaria quantità di umidità che viene alimentato nella tempesta. E si è tradotto in quantità di neve eccezionali nella zona di Washington DC.

NASA / NOAA

All'inizio di quest'anno, tra gennaio 26-28, 2015, l'area presa di mira dall'ultima tempesta invernale, chiamata da alcuni Juno, era un po 'più a nord. La tempesta in via di sviluppo si trovava nella giusta posizione per attingere all'umidità elevata sopra l'oceano e si sviluppò con il netto contrasto tra il continente e l'oceano relativamente caldo.

Oltre tre piedi di neve sono caduti in alcune zone, nel New England si sono verificate condizioni di bufera di neve e il mare grosso e l'erosione si sono verificati nelle regioni costiere in associazione con i più alti livelli del mare associati al riscaldamento globale.

Andando avanti, in pieno inverno, i cambiamenti climatici significa che nevicate aumenteranno perché l'atmosfera può contenere 4% più umidità per ogni aumento 1 ° C di temperatura. Quindi finchè non calda sopra lo zero, il risultato è una maggiore discarica di neve.

Al contrario, all'inizio e alla fine dell'inverno, si riscalda abbastanza che è più probabile che la pioggia, quindi la nevicata invernale totale non aumenta. Le osservazioni del manto nevoso per l'emisfero settentrionale mostrano infatti un leggero aumento in pieno inverno (Dicembre-Febbraio), ma le perdite enormi in primavera (vedere la neve copertina figura sopra). Tutto questo fa parte di una tendenza a precipitazioni molto più pesante negli Stati Uniti (vedi figura sotto), in particolare nel nord-est.

Valutazione nazionale del clima negli Stati Uniti

Detto in altro modo: se il riscaldamento provoca più o meno precipitazioni varia da regione a regione, ma cambia l'equilibrio tra neve e pioggia. Fintanto che rimane sotto lo zero, le discariche di neve sono più grandi, ma la stagione neve restringe alle due estremità dell'inverno. Quindi, più tempo viene speso pioggia: gli sciatori in alcune regioni beneficiano in pieno inverno, ma con una stagione sciistica più breve.

Poiché l'aumento dell'umidità nella tempesta può anche generare feedback e amplificare la tempesta stessa, la neve extra può facilmente essere ordinata con 10% o più dal componente del cambiamento climatico.

Vedi anche:

Kevin Trenberth Trenberth, KE, 2011: variazioni delle precipitazioni con i cambiamenti climatici. Climate Research, 47, 123-138, doi: 10.3354 / cr00953. [PDF]

C'è un forte aumento in estremi di precipitazione di un giorno durante la stagione fredda da ottobre a marzo.

Valutazione nazionale del clima i dati dicono la stessa cosa.

Questo articolo è stato pubblicato in origine The Conversation.
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L'autore

Kevin Trenberth è un illustre scienziato senior presso il National Center for Atmospheric Research. È stato fortemente impegnato nell'Intergovernmental Panel on Climate Change (e ha condiviso il premio Nobel per la pace in 2007) e il Programma di ricerca sul clima (WCRP). Attualmente presiede il programma Global Energy and Water Exchanges (GEWEX) sotto WCRP. Ha oltre 200 articoli di riviste con referee e oltre pubblicazioni 460 ed è uno dei più citati scienziati in geofisica.

Dichiarazione di divulgazione: Kevin Trenberth riceve finanziamenti dal Dipartimento dell'Energia e dalla National Science Foundation.

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