Förödande översvämningar förstörde städer i Tyskland och Belgien. En hänsynslös värmebölja väckte västra USA och Kanada. Kraftiga regn förlamade ett kinesiskt industrihubbhus för 10 miljoner människor. Dessa senaste väderfenomen intensifieras av det förändrade klimatet.

Men länken mellan dessa avlägsna ytterligheter går utöver värmande globala temperaturer. Alla dessa händelser berörs av jetströmmar, starka och smala band av västliga vindar som blåser över jordens yta. Strömmarna genereras när kall luft från polerna stöter mot varm luft från tropikerna, skapa stormar och andra fenomen som regn och torka.

"Jetströmmar är vädret - de skapar det och de styr det, "sa Jennifer Francis, en senior forskare vid Woodwell Climate Research Center. "Ibland tar jetströmmen ett mycket invecklat mönster. När vi ser det ta stora svängningar norrut och stora nedgångar söderut vet vi att vi kommer att se några ovanliga väderförhållanden."

Meteorologer oroar sig när dessa gungor och dips bildar omega-formade kurvor som ser ut som vågor. När det händer, varm luft färdas längre norrut och kall luft tränger in längre söderut. Resultatet är en följd av ovanligt varma och kalla vädersystem längs samma breddgrad. Under dessa omständigheter, vindar försvagas ofta och farligt väder kan sitta fast på samma plats i dagar eller veckor i taget - snarare än bara några timmar eller en dag - vilket leder till långvariga regn och värmeböljor.

"Det är precis som när vågor i havet kommer till en strand, välta och bryta, sa Tess Parker, en stipendiat vid ARC Center for Excellence for Climate Extremes vid Monash University i Melbourne, Australien. "Det kan hända i atmosfären också, och om det händer tenderar du att fånga ett hög- eller lågtryckssystem som kommer att bli stillastående. "

Det var det som sänkte delar av Tyskland i översvämningar tidigare denna månad, som ett lågtryckssystem fastnade ovanför landets västra region. Kraftigt regn blötläggde terrängen under de första två dagarna, följt av några timmar av ännu mer intensiv nederbörd som fick floder att rinna över. Vatten och leror överskrider hus och vägar, döda mer än 170 människor och hundratals försvunna. Kraftigt regn överbelastade också delar av Luxemburg, Belgien och Nederländerna.

"Naturligtvis hade händelserna i Tyskland att göra med jetströmens position, "sa Johannes Quaas, en meteorolog och professor vid Leipzig universitet. På samma gång, han sa, det finns bevis för att atmosfären kan hålla 7% mer fukt för varje grad av jordens uppvärmning. Globala medeltemperaturer är redan cirka 1,2º Celsius över förindustriella nivåer.

"Vi blev oerhört chockade, "sa Stefan Heydt, en talesperson för de tyska väpnade styrkorna i delstaten Nordrhein-Westfalen, som drabbades av allvarliga skador vid de senaste översvämningarna. Hans hemland, Rheinland-Pfalz, drabbades också hårt. Heydt sa att en kusin fortfarande bor där och nu måste köra 60 kilometer för el.

"Hela existensen förstördes från det ena ögonblicket till det andra, "Sa Heydt.

Den ekonomiska nedgången från översvämningarna i Europa utvecklas fortfarande, och det är redan klart att ett brett spektrum av sektorer kommer att känna slaget. Tyskland avbröt verksamheten vid en brunkolgruva i gjutform som drivs av RWE AG, dämpa uteffekten vid det anslutna Weisweiler -kraftverket. De flesta av företagets vattenkraftsdammar i västra landet och ett kraftverk i Nederländerna slutade också fungera.

När rörelser i jetströmmen, som först dokumenterades av amerikanska bombplan som flyger till uppdrag till Japan under andra världskriget, sammanfaller med klimatdrivna ytterligheter-värme, torka, intensiv nederbörd - konsekvenserna kan bli katastrofala.

Det kan vara vad som hände i Kina den här veckan. En rekordstorm medförde ett års nederbörd på tre dagar till Zhengzhou, världens största tillverkningsbas för iPhones och ett stort nav i centrala Kina för livsmedelsproduktion. Minst 33 människor dog och så många som 380, 000 måste evakueras.

Forskare vid Kinas meteorologiska administration tillskrev stormen till starka och ihållande högtrycksblock som, tillsammans med tyfonen In-fa som närmar sig från sydöst, drev in vattenånga från havet. Den täta luften träffade bergen som omger Henan, provinsen där Zhengzhou ligger, konvergerade och sköt sedan uppåt, där det svalnade för att bilda de destruktiva regnen.

Situationen i atmosfären kan ha orsakats av att jetström försvagats, "men det kommer att krävas ytterligare analys för att bekräfta, '' sa Michael Mann, en atmosfärisk vetenskapsprofessor vid Pennsylvania State University. "Det som verkligen är sant är att en långsammare sommarstråle, vilket är en robust förutsägelse om ett uppvärmande klimat, tillåter dessa system att kvarstå på samma plats under längre perioder, bidrar till många av dessa rekordmängder som vi ser i Europa och Eurasien, '' han sa.

Frågan för forskare är i vilken utsträckning klimatförändringar påverkade dessa störningar i jetströmmen. Det tar tid att göra den typen av analyser. En snabb tillskrivningsstudie av översvämningarna i Europa har redan börjat, ledd av den tyska väderförvaltningen, med resultat väntat i mitten av augusti.

Värmeböljorna som drabbade västra USA och Kanada i slutet av juni var så oöverträffade att forskare i början av juli kunde dra slutsatsen att klimatförändringar hade gjort dem minst 150 gånger mer sannolika. Ett högtryckssystem, vanligtvis kopplat till varmt och torrt väder, förvärrades av att marken nedanför var extremt torr.

Vanligtvis absorberar fukt på marken mycket av solens värme och kyler luften när den avdunstar. Men den extrema torka över den nordvästra delen av Nordamerika innebar att temperaturen bara kunde stiga, bygga en bubbla varm luft i atmosfären. Sedan dess, en andra värmebölja har träffat regionen, med skogsbränder som nu brinner över USA:s väst och delar av Kanada.

Den extrema värmen har hjälpt till att driva framtidens naturgas och energipriser när miljontals människor skruvar upp luftkonditioneringar. Torka tvingar mandelodlare att dra ut träd i Kalifornien. På High Plains i Nordamerika, gräshoppor frodas och krossar på redan minskade fält av gräs och vete. Med livsmedelsinflationen stigande bland störningar från COVID-19-utbrottet, vädret kan hålla priserna på grödor och kött förhöjda under de kommande månaderna.

Samtidigt var västra och centrala Ryssland kalla, även när värme och skogsbränder drabbade östra Sibirien. Och när Tyskland och Belgien fick kraftiga regn, höga temperaturer fick U.K. Met Office att utfärda sin första extrema värmevarning någonsin. "Jetet smyger runt dessa vädersystem som kommer efter varandra, länkar väder i olika regioner, "sa Tim Woollings, professor i fysiskt klimatvetenskap vid University of Oxford.

De flesta forskare är överens om att klimatförändringar gör händelser som drivs av jetströmmen värre, men det finns debatt om hur mycket global uppvärmning som direkt påverkar strömmarna. Forskare har redan kopplat jetströmmen till flera naturkatastrofer under de senaste två åren.

Forskare har bestämt, till exempel, att ett högtryckssystem fastnat över östra Sibirien orsakade värme som hade varit nästan omöjlig utan klimatförändringar. I Australien, en tvåårig torka i kombination med ett högtryckssystem över delstaten New South Wales ledde till flera årtionden temperaturrekord 2020 och gav näring till landets värsta brandsäsong någonsin.

Francis, från Woodwell Climate Research Center, studerar hur uppvärmning i Arktis påverkar vädret någon annanstans på planeten. Hon tror att en konsekvens är en försvagning av jetströmmen. Eftersom Arktis värms snabbare än områden längre söderut, temperaturskillnaden blir mindre, försvagar vindarna, gör dess väg krökigare och extrema händelser över ett område mer ihållande.

"Vi befinner oss någonstans mellan hypotes och teori vid denna tidpunkt, "Francis sa." Det finns många stödjande bevis, för det är en så komplicerad atmosfär, Det är verkligen svårt att tydligt avgöra vad som gör en väderhändelse mer extrem. "

Andra forskare drar inte en så tydlig koppling, men se tecken på andra klimatdrivna förändringar. Det finns goda bevis på att jetströmmarna närmar sig polerna, enligt Woollings. Det skiftet förskjuter stormar längre norrut på norra halvklotet och söderut på södra halvklotet, och hjälper till att förklara den fleråriga torka som södra Australien och centrala Chile för närvarande upplever.

I dag, forskare fokuserar sina ansträngningar på att förutsäga svängningar i jetströmmen. Det är en komplex uppgift, och mycket av forskningen har fokuserat på norra halvklotet. Påverkan i söder, särskilt i Sydamerika och Afrikas sydspets, är mindre väl förstådda eftersom det finns mindre forskning och rådata från den delen av världen.

Viss extremt väder kan inte ha något att göra med jetströmmen alls. Temperaturerna i Brasiliens kaffeodlingsregioner sjönk under noll grader C i timmar på tisdag, skadliga bönor och apelsinträd. Frosten ger odlarna ett andra slag efter en svår torka som drivs av La Nina vädermönster som lämnade fält uttorkade och utarmade vattenreservoarer som behövs för bevattning.

Fortfarande, Att förstå jetströmmen blir mer pressande eftersom uppvärmningstemperaturer driver mer frekventa extrema väderhändelser. "Vi måste tänka mer på hur vädersystem kommer att förändras med det förändrade klimatet, snarare än bara hur klimatet kommer att förändras, "sa Parker från Monash University." Denna uppdelning mellan klimat och väder är, i stor utsträckning, en konstgjord. "

© 2021 Bloomberg L.P.
Distribueras av Tribune Content Agency, LLC.