Ny forskning, ledd av tidigare Carnegie postdoktor Summer Praetorius, visar att förändringar i värmeflödet i norra Stilla havet kan ha en större effekt på det arktiska klimatet än man tidigare trott. Resultaten publiceras den 7 augusti, 2018, frågan om Naturkommunikation .

Arktis upplever större och snabbare temperaturökningar från den globala uppvärmningen mer än någon annan region, med havsisen som minskar snabbare än förutspått. Denna effekt, känd som arktisk förstärkning, är ett väletablerat svar som involverar många positiva återkopplingsmekanismer i polära områden. F7 Det som inte har förståtts väl är hur havsytans temperaturmönster och oceanisk värme flödar från jordens olika regioner, inklusive de tempererade breddgraderna, påverka dessa polära återkopplingar. Denna nya forskning tyder på att betydelsen av förändringar som sker i Stilla havet kan ha en starkare inverkan på det arktiska klimatet än vad som tidigare erkänts.

Paleoklimatuppgifter visar att klimatförändringarna i Arktis kan vara mycket stora och ske mycket snabbt. Under den senaste deglaciationen, när planeten började värmas av stigande växthusgaser, det fanns två episoder av accelererad uppvärmning i Arktis – med temperaturer som ökade med 15°C (27°F) på Grönland under loppet av decennier. Båda händelserna åtföljdes av snabb uppvärmning i mitten av latituden norra Stilla havet och Nordatlanten.

Genom att använda dessa tidigare förändringar som motivation för den aktuella studien, forskargruppen modellerade en serie scenarier för värmeflöde från hav till atmosfär för norra Stilla havet och Nordatlanten. De använde National Center for Atmospheric Researchs Community Earth System Model (CESM), att bedöma effekterna på Arktis yttemperatur och klimatåterkopplingar.

Praetorius, som var på Carnegie vid tiden för forskningen och är nu med USGS i Menlo Park, CA förklarade:"Eftersom det verkade finnas en koppling mellan plötsliga arktiska temperaturförändringar och havsyttemperaturförändringar i både Nordatlanten och norra Stilla havet tidigare, vi tyckte att det var viktigt att reda ut hur varje region kan påverka Arktis på olika sätt för att ge insikt i nya och framtida arktiska förändringar."

Forskarna fann att både kylande och uppvärmande anomalier i norra Stilla havet resulterade i större globala och arktiska ytlufttemperaturavvikelser än samma störningar som modellerats för Nordatlanten. Tills nu, denna känslighet hade underskattats.

Forskarna tittade på flera mekanismer som kunde orsaka förändringarna och fann att de starka globala och arktiska förändringarna berodde på omfattningen av vattenångaöverföringen från oceanerna på mitten av latituderna till Arktis. När varm fuktig luft förs mot polen mot Arktis, det kan leda till mer lågt liggande moln som fungerar som en filt, fångar värme nära ytan. Den polära rörelsen av värme och fukt driver Arktis reträtt av havsis och lågmolnbildning, förstärker den arktiska uppvärmningen.

Den så kallade is-albedo-feedbacken gör att is och snö som drar sig tillbaka leder till en allt större uppvärmning genom ökande absorption av solenergi på mörkare ytor.

Under de allra senaste åren, Arktis har upplevt en ännu större acceleration i uppvärmningen. Författarna noterar att de ovanligt varma havstemperaturerna i nordöstra Stilla havet gick parallellt med uppgången i den arktiska uppvärmningen, möjligen signalerar en starkare koppling mellan dessa regioner än vad som är allmänt erkänt.

"Även om detta är en mycket idealiserad studie, våra resultat tyder på att förändringar i Stilla havet kan ha en större inverkan på klimatsystemet än vad som är allmänt erkänt, " kommenterade Carnegie medförfattare Ken Caldeira.