Experter i Japan upptäckte nyligen att atmosfäriska förhållanden nära Alaska kan påverka havsförhållandena i Ishavet månader senare. Teamet använde olika data, inklusive fartygsbaserad data från 2018, för att avslöja hur en enda atmosfärisk händelse över norra Stilla havet orsakade avsevärt fördröjd havsbildning i Stilla havet.

"Den globala uppvärmningen pågår, så den globala genomsnittliga yttemperaturen ökar, men jämfört med den trenden, Arktis värmer dubbelt eller mer så snabbt, "sade biträdande professor Tsubasa Kodaira, första författare till den senaste forskningspublikationen och en expert på tillämpad fysisk oceanografi från University of Tokyo.

En viktig värmekälla i Arktis är varmt stillahavsvatten. Havsvattnet rinner norrut in i Beringshavet, sedan genom det smala, 85 kilometer bred öppning av Beringsundet i Chukchihavet och vidare in i Arktis. Forskare ombord på forskningsfartyget Mirai i november 2018 registrerade vattenförhållanden i 12 dagar i rad medan de seglade längs kanten av havsisen i Chukchihavet. Trots idealiska atmosfäriska förhållanden för havsbildning, forskare registrerade att vattenytan förblev ovanligt varm och isfri.

Fördröjningen av havsbildning under 2018 var anmärkningsvärd även i en era av klimatförändringar som gjorde extremt väder till regelbundna händelser. Havstäckningen av Chukchihavet förblev 20% mindre från 13 november till 4 december, 2018, jämfört med genomsnittet från 2002 till 2017.

Forskargruppen analyserade satellitinspelningar av havsytemperaturen i Chukchihavet från 2002 till 2018. Under de månader då havsis bildades, fluktuationerna i havsvattentemperaturen stämde väl överens med variationerna i Pacific Decadal Oscillation (PDO) index, storskaliga och långsiktiga variationer i havsytemperaturen över norra delar av Stilla havet. Trots denna två decenniers koppling mellan Chukchi Sea temperatur och PDO index, när Chukchihavet var som varmast i november 2018, PDO var neutral.

Forskargruppen tittade specifikt på månatliga havytemperaturer från augusti till november varje år. Vanligtvis, havsvattentemperaturen kyls med cirka två grader varje månad när sommaren försvinner till vintern. År 2018, temperaturen förblev densamma som augusti i september.

"Så, något hände under sommaren för att skapa det ovanliga varma havsvattnet som Mirai observerade i november 2018, "sa Kodaira.

Forskare undersökte sedan ytterligare atmosfäriska satellitdatainspelningar och märkte ihållande, ovanligt högt lufttryck över Beringshavet i september 2018. Detta högtryck kallas atmosfärisk blockering och leder till stationära vädermönster. Denna atmosfäriska blockering orsakade en ihållande ökning av vinden som blåste norrut över Beringsundet.

Kodairas team uppskattar att dessa vindar ledde till att 70% mer vatten än genomsnittet rann från Stilla havet till Arktis.

"Denna stora volym extra varmt Stillahavsvatten var sannolikt det som förbjöd havsis mot söder i november 2018, "sa Kodaira.

Forskare ser Beringhavets atmosfäriska blockeringshändelse i september 2018 som ovanligt eftersom även om sådana händelser är vanliga i regionen under vintern, de är betydligt mindre vanliga på sommaren och hösten.

Den ovanliga atmosfäriska blockeringen i september och anmärkningsvärt försenad havsbildning i november inträffade under ett år med ett neutralt BOB -index. Studien av Kodairas team visade också att havsvattentemperaturerna stiger med hela 1 grad Celsius under en positiv fas av PDO -index.

Om atmosfärisk blockering skulle inträffa samtidigt med ett positivt PDO -index, forskare förutspår havytemperaturer i Arktis kan stiga med cirka 2 grader Celsius, att dramatiskt minska - inte bara fördröja - den årliga tillväxten av havsis.

Stilla havet i Arktis, inklusive Chukchihavet, var tidigare känt för att ha upplevt en betydande minskning av sommarhavisen och denna nya studie har visat en mekanism för hur havsbildning kan försenas. Forskarna hoppas att deras nya fynd kommer att leda till bättre förutsägelser om arktisk havsbildning, gynnar den globala väderprognosen och förutsägelser av lokal arktisk ekosystemhälsa.