Rekordbrytande värmeböljor drabbade både Antarktis och Arktis samtidigt denna vecka, med temperaturer som nådde 47℃ och 30℃ högre än normalt.

Värmeböljor är bisarra när som helst i Antarktis, men särskilt nu vid dagjämningen när Antarktis är på väg att sjunka ner i vintermörkret. Likaså uppe i norr är Arktis precis på väg upp ur vintern.

Är dessa två värmeböljor sammankopplade? Vi vet inte än, och det är med största sannolikhet en slump. Men vi vet att vädersystem i Antarktis och Arktis är kopplade till regioner närmast dem, och dessa förbindelser når ibland hela vägen till tropikerna.

Och är klimatförändringen orsaken? Det kan vara. Även om det är för tidigt att säga säkert, vet vi att klimatförändringarna gör polära värmeböljor vanligare och allvarligare, och polerna värms upp snabbare än det globala genomsnittet.

Så låt oss ta en närmare titt på vad som driver de extrema anomalierna för varje region, och flödeseffekterna för polardjur som pingviner och isbjörnar.

Vad hände i Antarktis?

Antarktis värmebölja drevs av ett långsamt, intensivt högtryckssystem beläget sydost om Australien, som förde stora mängder varm luft och fukt djupt in i Antarktis inre. Det var kopplat till ett mycket intensivt lågtryckssystem över östra Antarktis inre.

För att göra saken värre, fångade molntäcket över den antarktiska isplatån värme som strålade ut från ytan.

Eftersom det är höst på Antarktis var temperaturen i kontinentens inre inte tillräckligt hög för att smälta glaciärer och inlandsisen. Men det är inte att säga att stora temperatursvängningar inte inträffade.

Till exempel nådde Vostok mitt på isplatån en preliminär topp på -17,7 ℃ (15 ℃ högre än tidigare rekord på -32,6 ℃). Concordia, den italiensk-franska forskningsstationen också på högplatån, upplevde sin högsta temperatur någonsin för någon månad, som var cirka 40 ℃ över genomsnittet i mars.

Historien är väldigt annorlunda vid kusten när det regnade, vilket inte är riktigt vanligt för kontinenten.

Regnet drevs främst av en atmosfärisk flod - ett smalt band av fukt som samlats in från varma hav. Atmosfäriska floder finns i utkanten av lågtryckssystem och kan flytta stora mängder vatten över stora avstånd, i skalor större än kontinenter.

Trots sin sällsynthet ger atmosfäriska floder ett viktigt bidrag till kontinentens inlandsisar, eftersom de dumpar relativt stora mängder snö. När yttemperaturen stiger över fryspunkten faller regn snarare än snö över Antarktis.

Och bara för att lämna denna satellitbild från idag av den atmosfäriska floden som sprider moln över östra Antarktis pic.twitter.com/OdAy1Li6sS

— Dr. Jonathan Wille (@JonathanWille) 17 mars 2022

Förra måndagen (14 mars) nådde lufttemperaturerna vid Australian Casey Station ett maximum på -1,9℃. Två dagar senare var de mer som midsommartemperaturer och nådde ett nytt marsmaximum på 5,6 ℃, vilket kommer att smälta is.

Detta är den andra värmeböljan på Casey Station på två år. I februari 2020 nådde Casey 9,2 ℃, följt av en chockerande topp på 18,3 ℃ på den antarktiska halvön.

Så vad kan detta betyda för vilda djur?

Adéliepingviner, som lever över hela den antarktiska kustlinjen, har nyligen avslutat sin sommaruppfödning. Men tack och lov hade Adélie-pingvinkycklingarna redan åkt till havet för att börja jaga mat på egen hand, så värmeböljan påverkade dem inte.

Regnet kan ha påverkat det lokala växtlivet, som mossor, särskilt som de var i sin årliga uttorkning för vintern. Men vi vet inte om det är några skador på plantorna förrän nästa sommar då vi kan besöka mossbäddarna igen.

Hur är det med Arktis?

Ett liknande vädermönster inträffade förra veckan i Arktis. Ett intensivt lågtryckssystem började bildas utanför USA:s nordöstra kust. En atmosfärisk flod bildades vid dess korsning med ett intilliggande högtryckssystem.

Detta vädermönster ledde varm luft in i polcirkeln. Svalbald, i Norge, noterade en ny maxtemperatur på 3,9℃.

Amerikanska forskare kallade lågtryckssystemet för en "bombcyklon" eftersom det bildades så snabbt och genomgick den förtjusande kallade "bombogenesen".

Vinterhavsisförhållandena i år var redan mycket låga, och på land föll det nyligen rekordstort regn över Grönland.

Om de varma förhållandena gör att havsisen bryts upp tidigare än normalt, kan det få allvarliga konsekvenser för många djur. Havsis är till exempel en avgörande livsmiljö för isbjörnar, vilket gör det möjligt för dem att jaga sälar och resa långa sträckor.

Många människor bor i Arktis, inklusive arktiska urbefolkningar, och vi vet att förlust av havsis stör jakten och kulturella metoder.

Dessutom förde bombcyklonvädersystemet kaotiskt väder till många befolkade områden på norra halvklotet. I Nordnorge, till exempel, har blommor börjat blomma tidigt på grund av tre veckors onormalt varmt väder.

Ett förebud för framtiden

Modellering tyder på att storskaliga klimatmönster har blivit mer varierande. Detta innebär att denna till synes engångsvärmebölja kan vara ett förebud för framtiden under klimatförändringar.

I synnerhet har Arktis värmts upp dubbelt så snabbt som resten av världen. Detta beror på att den smältande havsisen avslöjar mer hav under, och havet absorberar mer värme när det är mörkare.

Faktum är att Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) planerar att arktisk havsis ska fortsätta sin nuvarande reträtt, med isfria somrar möjliga till 2050-talet.

Antarktis framtid ser lika oroande ut. IPCC anser att en global uppvärmning mellan 2℃ och 3℃ detta århundrade skulle leda till att den västantarktiska istäcket nästan förlorades helt. Att få ner de globala utsläppen till nettonoll så snabbt som möjligt kommer att hjälpa till att undvika de värsta effekterna av klimatförändringarna.