Är ett varmare Arktis en kanariefågel av global uppvärmning? Sedan 1970-talet har den norra polarregionen värmts upp snabbare än globala genomsnitt med en faktor eller två eller mer, i en process med "arktisk förstärkning" som är kopplad till en drastisk minskning av havsisen.

Men hur ska man förklara en liknande snabb uppvärmning som inträffade under det tidiga 1900-talet, när effekterna av växthusgaser var betydligt svagare än idag? Och vad kan vi bevisa om perioden, med tanke på bristen på användbara data och observationer före 1950-talet?

Nu har forskare från Kyoto University och UC San Diego upptäckt att detta fenomen inträffade när uppvärmningsfasen - "interdecadal variability mode" - i både Stilla havet och Atlanten sammanföll. Teamets resultat dök upp nyligen i tidningen PNAS .

"Vi fann att havsytans temperaturer i början av 1900-talet i det tropiska Stilla havet och Nordatlanten hade värmts upp mycket mer än man tidigare trott, " förklarar huvudförfattaren Hiroki Tokinaga från Kyoto.

"Med hjälp av observationer och modellsimuleringar, Vi har visat att stigande Stillahavs-Atlantiska temperaturer var den främsta drivkraften bakom den snabba arktiska uppvärmningen i början av 1900-talet."

Tidigare förklaringar till tidig arktisk uppvärmning har inkluderat minskade vulkaniska aerosoler och ökad solstrålning, men ingen av dessa har kunnat simulera observerade förhållanden från perioden.

Tokinagas team fann att när den interdekadala ökningen av havsytans temperaturer inkluderades i simuleringsberäkningar, resultaten återspeglade korrekt tidiga arktiska förhållanden.

"Kopplade havs-atmosfärsimuleringar stöder också intensifieringen av den arktiska uppvärmningen, " fortsätter Shang-Ping Xie från UCSD, "som orsakades av en samtidig, kall-till-varm fasförskjutning av Stillahavs- och Atlantiska interdekadallägen."

Forskarna förklarar att dessa nya rön kan hjälpa till att begränsa modellklimatprojektioner över den arktiska regionen.

"Det är troligt att temperaturen i Arktis kommer att fortsätta att stiga på grund av mänsklig global uppvärmning, " avslutar Tokinaga. "Vår studie förnekar inte detta. Vi föreslår snarare att uppvärmningen i Arktis kan påskynda eller bromsa på grund av den interna variationen i Stilla havet och Atlanten. "

"Det är en utmaning att exakt förutsäga när nästa stora svängning av multidekadal variation kommer att inträffa. Noggrann övervakning är viktig, med tanke på den enorma påverkan på det arktiska klimatet. "