Wykrywanie nagłego wzrostu opadów w Arktyce

Na Oceanie Arktycznym i Północnym Atlantyku rośnie liczba dni, w których opady występują w postaci deszczu, a nie śniegu.

Region Arktyki znany jest z niskich temperatur, które powodują opady deszczu w postaci śniegu. Jednak wraz ze wzrostem temperatury śnieg ten zastępuje deszcz. Zmiany te mogą mieć wpływ na lód morski w Arktyce i warunki pogodowe na całej półkuli północnej.

NASA Naukowcy zbadali trendy opadów nad Oceanem Arktycznym i Północnym Atlantykiem w latach 1980–2016 i odkryli wzrost częstotliwości dni deszczowych. Odkryli również, że długość corocznej pory deszczowej uległa wydłużeniu. Wyniki opublikowano w Magazyn Klimatyczny.

Rosnące trendy w zakresie opadów i ocieplenia w Arktyce

Najbardziej dramatyczne zmiany zaszły na północnym Atlantyku, gdzie pod koniec 36-letniego okresu badawczego padało średnio pięć dni więcej na dekadę niż na początku. W pozostałej części obszaru objętego badaniami – w środkowym Oceanie Arktycznym i otaczających go morzach – występowały średnio dwa dodatkowe dni deszczowe na dekadę. Wiąże się to ze wzrostem temperatur w Arktyce Cztery razy szybciej Z reszty planety.

Powyższa mapa pokazuje zmianę liczby dni deszczowych w roku, co przyczyniło się do powstania dekadowego trendu w kierunku bardziej wilgotnej Arktyki. Opiera się na Analiza retrospektywna we współczesnej epoce badań i zastosowań, wydanie II (MERRA-2), globalny produkt do ponownej analizy opracowany przez Globalne Biuro Modelowania i Asymilacji NASA. Produkt wykonuje obserwacje in situ i satelitarne, w tym za pomocą atmosferycznej sondy na podczerwień (AIRS) NASA na satelicie Aqua, i wykorzystuje je do odtworzenia warunków, które miały miejsce na całym świecie.

Tutaj znaczna część północnego Atlantyku jest zaznaczona kolorem ciemnoniebieskim, co wskazuje na większy wzrost liczby dni deszczowych w roku (w latach 1980–2016) niż w obszarach jaśniejszych. Morze Barentsa na północ od Norwegii i Morze Karskie na północ od Syberii również zaznaczono kolorem ciemnoniebieskim.

„Jedną rzeczą wartą odnotowania jest to, że tak naprawdę nigdzie nie ma ciemnobrązowego koloru, więc w żadnym wypadku nie obserwujemy znaczącego zmniejszenia liczby dni deszczowych” – powiedziała Chelsea Parker, naukowiec zajmujący się pogodą i klimatem w Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda należącym do NASA. -Autor badania.

Kiedy temperatury są powyżej zera, chmury częściej zawierają ciecz opadającą w postaci deszczu niż lód spadający w postaci śniegu, twierdzi Lynette Boisvert, naukowiec zajmujący się kriosferą w NASA Goddard i główna autorka badania.

Wpływ opadów na lód Arktyki i pogodę na świecie

Kiedy opady atmosferyczne natrafiają na pokryty śniegiem lód morski, przyciemniają powierzchnię i mogą zaostrzyć topnienie, co z kolei prowadzi do dalszego ocieplenia – procesu znanego jako pętla sprzężenia zwrotnego albedo lodu. Śnieg na wierzchu lodu morskiego działa jak izolator, odbijając promieniowanie słoneczne z powrotem w przestrzeń kosmiczną i utrzymując chłód powierzchni. Deszcz zżera ten izolator śniegu.

„Jeśli pada deszcz w nasłonecznionych miesiącach, powierzchnia będzie znacznie ciemniejsza, ponieważ śnieg jest mokry w porównaniu ze świeżą, suchą i grubą pokrywą śnieżną. Ta mokra powierzchnia śniegu zacznie pochłaniać więcej przychodzącego promieniowania słonecznego” – powiedział Boisvert. Kiedy śnieg spadnie topi się, tworzy kałuże na lodzie, tworząc ciemniejszą powierzchnię i pochłaniając więcej promieniowania słonecznego. To uruchamia pętlę ciągłego ocieplenia i topnienia.

Tymczasem para wodna napędza własną pętlę sprzężenia zwrotnego. Wraz ze wzrostem temperatury atmosfera może pomieścić więcej pary wodnej. Jako gaz cieplarniany wychwytujący ciepło, para wodna ogrzewa powierzchnię Ziemi i przyczynia się do topnienia śniegu i lodu. Topnienie to odsłania otwarty ocean, umożliwiając parowanie i uwalnianie większej ilości pary wodnej do atmosfery.

Arktyczne pętle sprzężenia zwrotnego wpływają również na inne części świata. Zmiany w ilości ciepła w Arktyce mogą wpływać na warunki pogodowe na południu. Parker wskazał na przykład na ekstremalne wahania temperatury w Stanach Zjednoczonych i polarne masy powietrza, które tworzą się nad Arktyką i przemieszczają się na południe nad Ameryką Północną.

„Wszystko zależy od tego, jak podatna jest Arktyka na zmiany klimatyczne” – powiedział Parker.

Odniesienie: „Deszczowe dni w Arktyce” Lynette N. Boisverta i Melindy A. Webstera i Chelsea L. Parkera i Richarda M. Forbes, 8 września 2023 r., Magazyn Klimatyczny.
doi: 10.1175/JCLI-D-22-0428.1

Zdjęcie z Obserwatorium Ziemi NASA wykonane przez Wanmei Lianga na podstawie danych z: Boisvert, L., i in. (2023).