สภาพอากาศที่หนาวจัดในปีนี้หนาวจัดหรือเปล่า

ความเสียหายจากเหตุการณ์สภาพอากาศรุนแรงในช่วง 2017 ตั๋วเงินที่ใหญ่ที่สุดสำหรับสหรัฐอเมริกา เหตุการณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับเงื่อนไขที่สอดคล้องกับภาวะโลกร้อน: บันทึกความร้อน, ภัยแล้ง, ไฟป่า, น้ำท่วมบริเวณชายฝั่ง, ความเสียหายจากพายุเฮอริเคนและฝนตกหนัก

แม้ว่าความขัดแย้งนั้นเป็นไปได้ที่จะเกิดความสัมพันธ์ระหว่างการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกับช่วงเวลาที่หนาวจัดของสัปดาห์ที่หนาวเหน็บในอเมริกาเหนือตะวันออก เรื่องใหม่และ“ ประเด็นร้อนแรง” ในการวิจัยการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศคือความคิดที่ว่าภาวะโลกร้อนอย่างรวดเร็วและการละลายของอาร์กติกอาจมีบทบาทในการก่อให้เกิดคาถาหนาวเย็น

มันไม่ได้ใช้จินตนาการในการคาดเดาว่าการสูญเสีย ครอบคลุมพื้นที่ครึ่งทะเลน้ำแข็งอาร์กติกในเวลาเพียง 30 ปี อาจก่อให้เกิดความเสียหายกับสภาพอากาศ แต่แน่นอนว่ายังไม่ชัดเจน ในฐานะนักวิทยาศาสตร์ด้านการวิจัยฉัน ศึกษา อย่างไร ภาวะโลกร้อนในแถบอาร์กติกมีผลกระทบต่ออุณหภูมิทั่วโลก. เราสามารถพูดได้ว่าการเปลี่ยนแปลงในอาร์กติกที่ขับเคลื่อนด้วยภาวะโลกร้อนมีบทบาทในสภาพอากาศหนาวที่อเมริกาเหนือมีประสบการณ์หรือไม่?

'ไดโพล' ของอุณหภูมิที่ผิดปกติ

สภาพอากาศที่แปลกประหลาดและการทำลายล้างอยู่ในข่าวเกือบตลอดเวลาในช่วง 2017 และ 2018 ดูเหมือนว่าจะติดตามสคริปต์เดียวกัน ชาวอเมริกันตะวันออกส่วนใหญ่ สั่นทางของพวกเขาจนถึงจุดสิ้นสุดของ 2017 ในช่วงปีใหม่ขณะที่ชาวตะวันตกต้องการฝนเพื่อช่วยกันดินที่แห้งและแตกและดับไฟป่า พายุหิมะได้ก่อกวนชายฝั่งทะเลตะวันออก - โดยเฉพาะอย่างยิ่ง "พายุไซโคลน" ในเดือนมกราคม 4, 2018 - ในขณะที่เซียร่าเนวาดาของรัฐแคลิฟอร์เนียมีหิมะปกคลุมเกือบหมด

สภาพอากาศที่หนาวจัดในปีนี้หนาวจัดหรือเปล่า
การศึกษาในทางตรงกันข้าม: ความอบอุ่นใกล้อลาสก้าและมหาสมุทรแปซิฟิกเป็น 'ส่วนผสม' ในรูปแบบสภาพอากาศที่อากาศเย็นจากอาร์กติกพุ่งเข้ามาในอเมริกาเหนือ
นาซาโลกหอดูดาว, CC BY


กราฟิกสมัครสมาชิกภายในตัวเอง


เรื่องราวนี้กำลังกลายเป็นเรื่องที่คุ้นเคยเนื่องจากเงื่อนไขที่คล้ายคลึงกันได้เล่นกันในสี่ฤดูหนาวที่ผ่านมาห้าครั้ง นักการเมืองบางคนในวอชิงตันดีซี รวมถึงประธานาธิบดีทรัมป์ใช้ความเย็นที่ผิดปกติเพื่อตั้งคำถามกับภาวะโลกร้อน แต่ถ้าพวกเขาดูภาพรวมพวกเขาจะเห็นว่าคาถาเย็นทางทิศตะวันออกเป็นความบังเอิญในซีกโลกเหนือโดยรวมและพื้นที่ส่วนใหญ่นั้นอบอุ่นกว่าปกติ

ทวีปอเมริกาเหนือทางตะวันตกที่อบอุ่นและแห้งแล้งซึ่งเกิดขึ้นพร้อมกับความหนาวเย็นทางตะวันออกของหิมะไม่ใช่เรื่องแปลก แต่ความชุกและการคงอยู่ของรูปแบบนี้ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา

กระแสน้ำเจ็ท - แม่น้ำสายลมที่มีความเร็วและรวดเร็วสูงซึ่งล้อมรอบซีกโลกเหนือมีบทบาทสำคัญ เมื่อเจ็ตสตรีมพุ่งไปทางเหนือและใต้ในคลื่นลูกใหญ่จะเกิดสภาวะที่รุนแรง ในช่วงสองสามสัปดาห์ที่ผ่านมาแกว่งไปทางทิศเหนือที่ยิ่งใหญ่ก่อตัวสิ่งที่เรียกว่า "สันเขา" ของความกดอากาศคงที่ซึ่งคงอยู่ทางชายฝั่งตะวันตกพร้อมกับลงไปทางใต้ลึกหรือ "รางน้ำ" ทางตะวันออก

มีการประกาศคำศัพท์ใหม่เพื่ออธิบายคุณสมบัติที่ดื้อรั้นเหล่านี้: “ ไดโพลอุณหภูมิฤดูหนาวในอเมริกาเหนือ” “ สันเขาที่ยืดหยุ่นอย่างน่าขัน” ทางทิศตะวันตกและ “ รางใหญ่หวงแหนมาก” อยู่ทางทิศตะวันออก.

สภาพอากาศที่หนาวจัดในปีนี้หนาวจัดหรือเปล่า
ในขณะที่สหรัฐอเมริกาตะวันออกประสบอุณหภูมิเย็นจัดในช่วงเย็นที่ผ่านมาส่วนที่เหลือในซีกโลกเหนือส่วนใหญ่เห็นอุณหภูมิอากาศสูงกว่าค่าเฉลี่ย
NOAA, CC BY

โดยไม่คำนึงถึงสิ่งที่เรียกว่ารูปแบบไดโพลนี้ - อุณหภูมิที่สูงผิดปกติทั่วตะวันตกส่วนใหญ่และสภาพอากาศหนาวเย็นในภาคตะวันออก - ได้ครอบงำสภาพอากาศในอเมริกาเหนือในสี่ฤดูหนาวที่ผ่านมาห้าครั้ง มกราคม 2017 เป็นข้อยกเว้นอย่างสิ้นเชิงเมื่อเอลนีโญที่แข็งแกร่งพลิกรูปแบบของสันเขา - รางฝนที่ตกลงมาและสโนว์แพ็คในแคลิฟอร์เนียในขณะที่ภาคตะวันออกมีความสุขมาก

คุณสมบัติที่สำคัญอีกสองประการที่เห็นได้ชัดเจนในรูปแบบอุณหภูมิไดโพลคืออุณหภูมิที่อบอุ่นมากในแถบอาร์กติกใกล้กับอะแลสกาและอุณหภูมิของมหาสมุทรที่อบอุ่นในมหาสมุทรแปซิฟิกตะวันออก หลาย การศึกษาใหม่ ชี้ไปที่ "ส่วนผสม" เหล่านี้เป็นกุญแจสู่ปีที่ผ่านมาพร้อมกับไดโพลแบบถาวร

ใช้เวลาสองถึงแทงโก้

บทบาทใดที่ทำให้ความร้อน - โดยเฉพาะมหาสมุทรที่ร้อนและอุณหภูมิอากาศในแถบอาร์กติก - เล่นในรูปแบบของสภาพอากาศที่อบอุ่นตะวันตก / เย็น - ตะวันออกนี้ คำอธิบายเป็นเช่นนี้

อุณหภูมิมหาสมุทรแปซิฟิกผันผวนตามธรรมชาติเนื่องจากปรากฏการณ์ระยะสั้นเช่น El Niño / La Niñaและ รูปแบบยาวกว่าทศวรรษ. นักวิทยาศาสตร์ยอมรับมานานแล้วว่า รูปแบบเหล่านั้นส่งผลกระทบต่อรูปแบบสภาพอากาศ ข้ามทวีปอเมริกาเหนือและอื่น ๆ

สภาพอากาศที่หนาวจัดในปีนี้หนาวจัดหรือเปล่าเมื่อพื้นที่ความกดอากาศคงอยู่ในตะวันตกของสหรัฐอเมริกาอากาศจากอาร์กติกเทลงในสหรัฐอเมริกาทำให้เกิดการแบ่งแยกระหว่างตะวันตกที่อบอุ่นและแห้งและตะวันออกเย็น Mesocyclone2014 และ David Swain, CC BY-SA

การบิดตัวใหม่ในเรื่องนี้คืออาร์กติกร้อนขึ้นอย่างน้อยสองเท่าของส่วนที่เหลือของโลกหมายความว่าความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างอาร์กติกและพื้นที่ห่างไกลออกไปทางใต้หดตัวลง เรื่องนี้เป็นเพราะความแตกต่างของอุณหภูมิเหนือ / ใต้เป็นหนึ่งในตัวขับเคลื่อนหลักของเจ็ตสตรีม กระแสไอพ่นนั้นสร้างระบบแรงดันสูงและต่ำที่กำหนดท้องฟ้าสีครามและพายุของเราในขณะที่ยังควบคุมพวกมันอยู่ อะไรก็ตามที่มีผลต่อเจ็ทสตรีมก็จะส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศของเราเช่นกัน

เมื่ออุณหภูมิของมหาสมุทรนอกชายฝั่งตะวันตกของทวีปอเมริกาเหนืออุ่นกว่าปกติเนื่องจากเป็นช่วงเวลาส่วนใหญ่ของฤดูหนาว 2013 เจ็ตสตรีมมีแนวโน้มที่จะก่อให้เกิดความกดดันสูงตามแนวชายฝั่งตะวันตกทำให้พายุถูกเบี่ยงเบนออกไป แคลิฟอร์เนียและปล่อยให้ส่วนใหญ่ของเวสต์สูงและแห้งแล้ง

หากอุณหภูมิของมหาสมุทรอบอุ่นเหล่านี้เกิดขึ้นพร้อมกับสภาพที่อบอุ่นผิดปกติใกล้อะแลสกาความร้อนที่เพิ่มขึ้นจากอาร์กติกสามารถทำให้สันเขาสูงขึ้นทำให้มันถึงจุดที่ไกลออกไปทางเหนือมากขึ้นเรื่อย ๆ และปั๊มความร้อนเข้าไปในบริเวณใกล้กับอะแลสกา และในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาอะแลสกามีอุณหภูมิสูงเป็นประวัติการณ์เนื่องจากส่วนหนึ่งของน้ำแข็งทะเลลดลง

เพื่อนร่วมงานของฉันและฉันเรียกชุดนี้ว่าด้วยเอฟเฟ็กต์ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศและธรรมชาติ”ต้องใช้สอง to Tango,” แนวคิดที่อาจช่วยอธิบายสันเขาที่มีความยืดหยุ่น Ridiculously สังเกตเห็นบ่อยครั้งตั้งแต่ 2013 หลาย ใหม่ การศึกษา สนับสนุนการเพิ่มรูปแบบธรรมชาติที่เกิดจากมนุษย์นี้ การโต้เถียงยังคงมีอยู่ เกี่ยวกับกลไกที่เชื่อมโยงภาวะโลกร้อนอย่างรวดเร็วของอาร์กติกกับ รูปแบบสภาพอากาศไกลออกไปทางใต้ในละติจูดกลาง.

สภาพอากาศสุดขั้วอีกต่อไป

ในการตอบสนองต่อแนวสันเขาที่มีความแข็งแกร่งของความดันบรรยากาศลมของกระแสน้ำเจ็ทมักจะก่อตัวเป็นร่องน้ำที่ลึกและแข็งแรง ร่องลึกทำหน้าที่เป็นประตูตู้เย็นแบบเปิดที่ช่วยให้อากาศอาร์กติกเยือกเย็นกระโดดลงมาทางใต้นำความทุกข์ยากไปยังพื้นที่ที่ไม่พร้อมที่จะจัดการกับมัน พายุหิมะในเท็กซัสพายุน้ำแข็งในจอร์เจียและสโนว์เบิร์ดเย็นฉ่ำในฟลอริดาสามารถถูกตำหนิได้ที่รางน้ำหวงแหนที่ดีที่สุดของเดือนธันวาคม 2017 และมกราคม 2018

การเพิ่มน้ำตาลไอซิ่งบนเค้กเป็นแนวโน้มของสิ่งที่เรียกว่า "nor'easters" เช่น "bomb cyclone" ที่เกิดขึ้นเมื่อวันที่ 4 เมื่อวันที่ Jan.XNUMX เพื่อก่อตัวตามแนวชายฝั่งตะวันออก ความแตกต่างที่รุนแรงของอุณหภูมิระหว่างดินแดนเย็นและมหาสมุทรที่อบอุ่นของกัลฟ์สตรีมเป็นเชื้อเพลิงสำหรับพายุที่ดุร้ายเหล่านี้

คำถามใหญ่คือการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะทำให้เกิดรูปแบบไดโพลพร้อมกับแนวโน้มของผู้ดูแลเพื่อสร้างสภาพอากาศสุดขั้วซึ่งเป็นเรื่องที่พบได้บ่อยในอนาคต คำตอบคือใช่และไม่ใช่

เป็นที่คาดกันอย่างกว้างขวางว่าภาวะโลกร้อนจะสร้างบันทึกอุณหภูมิต่ำน้อยลงซึ่งเป็นแนวโน้มที่สังเกตได้แล้ว แต่มันก็อาจจะเป็นจริงได้ว่าคาถาเย็น ๆ จะกลายเป็นสิ่งที่ถาวรมากขึ้นเช่นกัน รูปแบบไดโพลเข้มข้นขึ้นแนวโน้มที่ยัง ดูเหมือนว่าจะเกิดขึ้น.

มันยากที่จะตอกย้ำว่ารูปแบบของสภาพอากาศนี้ - ฤดูหนาวโดยรวมที่อบอุ่นกว่าในอเมริกาเหนือ แต่หนาวจัดกว่า - จะคงอยู่ การทำความเข้าใจกลไกเบื้องหลังการปฏิสัมพันธ์ที่ซับซ้อนเหล่านี้ระหว่างอิทธิพลจากธรรมชาติและการเปลี่ยนแปลงที่เกิดจากมนุษย์นั้นเป็นสิ่งที่ท้าทาย

สนทนาอย่างไรก็ตามการวิจัยกำลังก้าวไปข้างหน้าอย่างรวดเร็วเมื่อมีการพัฒนาตัวชี้วัดใหม่ที่สร้างสรรค์ เครื่องมือที่ดีที่สุดของเราสำหรับการมองอนาคตคือโปรแกรมคอมพิวเตอร์ที่มีความซับซ้อน แต่พวกเขาก็พยายามดิ้นรนเพื่อจำลองพฤติกรรมที่ซับซ้อนเหล่านี้ของระบบภูมิอากาศ ด้วยความสำคัญของการทำนายสภาพอากาศที่รุนแรงและผลกระทบที่มีต่อหลาย ๆ ด้านในชีวิตของเรานักวิจัยจะต้องทำการเชื่อมต่อระหว่างการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและสภาพอากาศเพื่อช่วยเราเตรียมความพร้อมสำหรับความโกรธเคืองที่เกิดขึ้นโดยธรรมชาติ

เกี่ยวกับผู้เขียน

Jennifer Francis ศาสตราจารย์วิจัย มหาวิทยาลัยรัตเกอร์ส

บทความนี้ถูกเผยแพร่เมื่อวันที่ สนทนา. อ่าน บทความต้นฉบับ.

หนังสือที่เกี่ยวข้อง:

at ตลาดภายในและอเมซอน