Tidsserier visar den dramatiska fördubblingen av snöfall runt Nordamerikas högsta toppar sedan början av industriåldern. Infällt visar sommar (röd) och vinter (blå) snöfall sedan 1870. Kredit:Bild tillhandahållen av Dominic Winski.
19 december, 2017 - Snöfallet på ett stort toppmöte i Nordamerikas högsta bergskedja har mer än fördubblats sedan början av industriåldern, enligt en studie från Dartmouth College, University of Maine, och University of New Hampshire.
Forskningen finner inte bara en dramatisk ökning av snöfall, den förklarar ytterligare sambanden i det globala klimatsystemet genom att tillskriva rekordackumuleringen till varmare vatten tusentals mil bort i de tropiska Stilla havet och Indiska oceanen.
Forskningen visar att modernt snöfall i den ikoniska Alaska Range är oöverträffat under åtminstone de senaste 1200 åren och vida överstiger normal variation.
"Vi blev chockade när vi först såg hur mycket snöfallet har ökat, sade Erich Osterberg, en biträdande professor i geovetenskap vid Dartmouth College och huvudutredare för forskningen. "Vi var tvungna att kontrollera och dubbelkolla våra resultat för att försäkra oss om resultaten. Dramatiska ökningar av temperatur och luftföroreningar i modern tid har varit väletablerade inom vetenskapen, men nu ser vi också dramatiska ökningar av regional nederbörd med klimatförändringar. "
Enligt forskningen, vinterns snöfall har ökat med 117 procent sedan mitten av 1800-talet i södra centrala Alaska i USA. Sommarsnöar visade också en betydande ökning med 49 procent under den korta perioden på mindre än tvåhundra år.
Forskningen, dyker upp i Vetenskapliga rapporter , baseras på analys av två iskärnor insamlade vid 13, 000 fot från Mount Hunter i Denali National Park. Enligt författarna, ackumuleringsrekord i de separata proverna som tagits från strax under toppen av berget som kallas "Denalis barn" är nästan helt överens.
"Det är nu uppenbart tydligt från våra iskärnor att moderna snöfall i Alaska är mycket högre än naturliga före den industriella revolutionen, sa Dominic Winski, en forskningsassistent vid Dartmouth och huvudförfattaren till rapporten. "Denna ökning av nederbörden är också tydlig i väderstationsdata från de senaste 50 åren, men iskärnor visar förändringens omfattning långt över naturliga förhållanden."
När forskarna väl fastställde snöfall, de försökte identifiera varför nederbörden har ökat så snabbt på så kort tid. Vetenskapliga modeller förutspår så mycket som en ökning med 2 procent av den globala nederbörden per uppvärmningsgrad eftersom varmare luft håller mer fukt, men detta kunde inte förklara de flesta av de dramatiska ökningarna av snöfall i Denali under den studerade perioden.
Forskningen tyder på att uppvärmning av tropiska hav har orsakat en förstärkning av det aleutiska lågtryckssystemet med dess nordliga flöde av varma, fuktig luft, kör större delen av snöfallet ökar. Tidigare forskning har kopplat de värmande tropiska havstemperaturerna till högre växthusgaskoncentrationer.
Analysen inkluderar en serie dramatiska grafer som visar extrema förändringar i nederbörd och förstärker de globala klimatförbindelserna som förbinder snöfall i de höga delarna av den nordamerikanska kontinenten med varma tropiska vatten. Som framgår av tidningen, samma atmosfäriska samband står för en minskning av Hawaiian nederbörd.
"Överallt vi ser i norra Stilla havet, vi ser samma fingeravtryck från värmande tropiska hav. Ett resultat är att vinterklimatet i norra Stilla havet är mycket annorlunda än det var för 200 år sedan. Detta påverkar inte bara Alaska, men Hawaii och hela Pacific Northwest påverkas också, sa Winski.
Forskningen bygger på en nyligen genomförd studie med samma iskärnor som visade att en intensifiering av vinterstormaktiviteten i Alaska och nordvästra Kanada, driven av det stärkande Aleutian Low, startade 1740 och är utan motstycke i omfattning och varaktighet under det senaste årtusendet. Det nya rekordet visar resultatet av den ökningen av Aleutian Low storm-aktivitet på snöansamling.
För denna analys, forskare kunde segmentera iskärnens rekord efter säsonger och år med hjälp av markörer som magnesium från vårdamm för att skilja vintersnö från sommarsnö. För att redogöra för att snölager kläms och tunnas under sin egen vikt, forskarna tillämpade fyra separata ekvationer som används i andra studier, och i alla fall visar den korrigerade posten åtminstone en fördubbling av snöfall.
Enligt tidningen, medan det finns många snöackumuleringsrekord, "så vitt vi vet, ingen annan alpin iskärnackumulering har utvecklats med en så noggrann karakterisering av gallringsregimen eller osäkerheter; alla gallringsmodeller ger en robust ökning av ackumulering sedan mitten av 1800-talet över sena holocena bakgrundsvärden."
Forskarna noterar att resultaten antyder att regioner som är känsliga för uppvärmning av tropiska havsvatten kan fortsätta att uppleva variationer i regn och snöfall långt utanför det naturliga området under det senaste årtusendet.
"Klimatförändringar kan påverka specifika regioner på mycket mer extrema sätt än globala genomsnitt indikerar på grund av oväntade reaktioner från funktioner som Aleutian Low, "sa Osterberg." Mount Hunter -rekordet fångar upp de dramatiska förändringar som kan inträffa när du får en dubbelsväng av klimatförändringarna - uppvärmning av luft i kombination med fler stormar från värmande havstemperaturer. "
Dock, forskarna noterar också att de regionala fynden inte nödvändigtvis betyder att samma nivå av snöfallsökningar kommer att inträffa på andra håll på mellan- och högbreddgraderna.
"Forskare fortsätter att upptäcka att på regional basis, klimatförändringarna är fulla av överraskningar. Vi måste förstå dessa förändringar bättre för att hjälpa samhällen att förbereda sig för vad som kommer att komma med ännu mer koldioxidföroreningar i luften, sa Österberg.
Som en del av analysen, författarna föreslår att nuvarande klimatmodeller underskattar känsligheten hos atmosfäriska anslutningar i norra Stilla havet för uppvärmning av tropiska havstemperaturer. De hävdar att förfining av hur den modellerade atmosfären reagerar på tropiska havstemperaturer kan förbättra förutsägelser om regn och snöfall i en uppvärmande värld.