Saharaöknen är världens största dammkälla och år 2020, det slog junirekordet för att skicka det största och tjockaste dammmolnet mot Amerika.

Amato Evan, en atmosfärsforskare vid Scripps Institution of Oceanography vid UC San Diego, och kollegor har brutit ner de förhållanden som ledde till vad vissa forskare kallar "Godzilla"-dammstormen 2020.

Dammstormen i juni 2020 satte rekord när det gäller dess geografiska storlek och dess aerosoloptiska djup – i huvudsak ett mått på dess tjocklek som bestäms av satelliternas förmåga att se igenom den. Den nådde en höjd av 6, 000 meter (19, 600 fot). På vissa platser över Atlanten, dess tjocklek var dubbelt så stor som någonsin registrerats under juni månad under satellitrekordets historia, som går tillbaka till 1995.

Forskarna analyserade vad som fick det att hända i en studie som visas idag i tidskriften Geofysiska forskningsbrev .

Evan, huvudförfattare Diana Francis från Khalifa University of Science and Technology i Förenade Arabemiraten, och kollegor tillskrev dammstormens omfattning till förhållanden som skapats av utvecklingen av en typ av högtryckssystem som kallas en subtropisk hög utanför Saharas kust. Detta ökade den nord-sydliga tryckgradienten över Västafrika, vilket ledde till rekordstyrka, ihållande nordostliga vindar. Intensiveringen av de nordostliga vindarna över Sahara genererade kontinuerliga stoftutsläpp under flera dagar under andra halvan av juni 2020.

Forskarna fann att den subtropiska höga var inbäddad i ett cirkumglobalt vågnät, en kedja av vindmönster som sträckte sig runt planeten, och var närvarande på norra halvklotet under större delen av juni 2020. Detta vågtåg kan ha orsakats av rekordlåg arktisk havsisutbredning som observerades i juni 2020 också. Uppvärmningen av den arktiska regionen tros förändra vindmönstrens förlopp i mellanbreddgraderna och subtroperna och orsaka svåra väderhändelser, även om det finns kontroverser bland forskare om detta koncept.

"Utvecklingen av det subtropiska höglandet utanför den afrikanska kusten hade en deterministisk roll i både stoftutsläpp och snabb transport västerut av det luftburna dammet över den tropiska Atlanten, " sade Francis. "Den medurs cirkulationen i samband med det höga, intensifierade det afrikanska östliga jetflyget, en jetström som finns över Sahara runt fem kilometer (3,2 miles) på höjden, som snabbt transporterade dammet mot Karibien och södra USA."

De globala resor av damm har otaliga konsekvenser, påverkar allt från väder till flygresor till jordens bördighet på kontinenter tusentals mil bort från dammkällan. Dammet tillhandahåller viktiga näringsämnen som järn och andra mineraler till havets ekosystem. Damm tros också ha en inverkan på tropisk cyklonaktivitet i Atlanten genom dess effekter på yttemperaturer. Dammplymer tros kyla havsytan genom att reflektera solljus tillbaka till rymden, vilket i sin tur minskar mängden energi som är tillgänglig för en cyklon att bildas eller intensifieras.

"Medan det finns ett stort antal bevis som tyder på att ökat damm som svävar över Atlanten kan minska antalet tropiska cykloner där, främst genom damminducerad kylning av havsytans temperatur, i år observerade vi den största dammstormen någonsin, samt en av de mest aktiva orkansäsongerna någonsin, ", sa Evan. "Antingen är 2020 bara ett år där allt är upp och ner, eller så måste vi verkligen omvärdera vår förståelse av hur damm påverkar klimatsystemet."

Francis och Evan planerar att i framtida arbete undersöka hur stormen i juni 2020 påverkade solenergin som tas emot i atmosfären och på planetens yta, och utvärdera dess inverkan på den tropiska stormsäsongen 2020.

Studien berör också ett kontroversiellt ämne inom vetenskapssamfundet. Även om det inte är studiens huvudfokus, vågtågsmönstret som satte Godzilla-dammstormen i rörelse såg väldigt likt det som observerades 2010 när havsisen i Ishavet minskade avsevärt, Francis team noterade.

"Eftersom det arktiska havsistäcket var ganska lågt i juni 2020, runt det lägsta som har registrerats under satellitobservationsperioden, det kan ha bidragit till det observerade storskaliga anomalimönstret, " avslutar studien. "Därför, om sådana mönster blir vanligare i en varmare värld, det är troligt att dessa extrema dammutbrott kommer att öka i frekvens i framtiden."

Det anomalimönster som studien refererar till är ett där arktiska vindar slingrar sig, snarare än att blåsa i mer eller mindre rak riktning. Ibland faller vindmönstren långt söder om Arktis, leder till exceptionellt kalla händelser i USA och Europa. Slingan sätter igång en kedja av händelser som kan ändra förloppet för andra vanliga vindmönster.

Det finns kontroverser, fastän, bland forskare om effekten av ett värmande ishav. Vissa hävdar att sekvensen är omvänd, att skiftande vindmönster är det som värmer Arktis snarare än tvärtom. Andra tror att mönstren som observerats under år då havsisen minskar fortfarande ligger inom intervallet för naturlig variation, i motsats till förändringar orsakade av global uppvärmning.