Västra Nordamerika verkar uppleva mer extrema väderhändelser oftare. Från brännande torka till kraftiga översvämningar, klimatet förändras snabbt, utan några tecken på att sakta ner. Från 2011 till 2015 upplevde Kalifornien och angränsande stater långa perioder av torka, medan 2017 såg kraftiga regn utlösa katastrofala översvämningar.
Dessa händelser är kopplade till specifika vädermönster. Atmosfären är som ett nätverk av sammankopplade vägar som bestämmer hur vädersystem rör sig och interagerar över hela världen.
På norra halvklotet finns det tre sådana stora teleförbindelsemönster som påverkar vinterförhållandena:Pacific North American mönster (PNA), North Atlantic Oscillation (NAO) och den nordamerikanska vinterdipolen (NAWD). Men förståelsen för hur dessa mönster förändras över tid och deras koppling till klimatförändringar är fortfarande begränsad.
För att bättre förstå detta fenomen har en grupp forskare ledd av professorn i geovetenskap och miljöteknik Jin-Ho Yoon och inklusive Ph.D. Student Jueun Lee från Gwangju Institute of Science and Technology genomförde nyligen en studie för att undersöka orsakerna bakom förändringar i dessa mönster. Deras resultat har publicerats i npj Climate and Atmospheric Science den 7 mars 2024.
Forskarna använde en sofistikerad Community Earth System-modell att det finns ett regelbundet inflytande från NAWD i över 70 år (1951–2020), vilket står i kontrast till det fluktuerande inflytandet från PNA och mindre effekter från NAO. Dessutom har det under de senaste åren funnits en förstärkt negativ korrelation mellan PNA och NAWD:eftersom den ena uppvisar en positiv fas, tenderar den andra att uppvisa en negativ fas.
"Denna planerade intensifieringen av storskalig atmosfärisk cirkulation i ett uppvärmande klimat förväntas sannolikt eskalera extrema hydroklimatiska händelser i regioner på medelbreddgrad som Kalifornien nära västra Nordamerika", förklarar Dr. Yoon.
Vädersystemet är som ett nätverk av dominos, där en del kan utlösa en kedjereaktion och sätta igång en rad oförutsedda händelser. Med hjälp av omfattande modeller och numeriska simuleringar drog forskarna slutsatsen att dessa förändringar i hur PNA och NAWD interagerar kan spåras tillbaka till variationer i jetströmmen, ett bandliknande luftflöde högt upp i atmosfären. När klimatet värms upp förändras jetströmmen, vilket påverkar mönster som PNA och NAWD.
Studien visar särskilt att utsläppen av växthusgaser spelar en betydande roll för att driva förändringarna. "Klimatmodeller tar hänsyn till en rad faktorer som påverkar atmosfären, inklusive förändringar i växthusgaskoncentrationer till följd av mänskliga aktiviteter. Genom att köra simuleringar med och utan påverkan av växthusgaser kan vi jämföra resultaten och se hur de skiljer sig", förklarar Dr. Yoon.
Forskarna observerade ett samband mellan högre växthusgasnivåer och variationerna i jetströmmen:gaserna driver norrut av Asien-Stillahavsområdets jetkärna. Understödd av bergsrelaterade lyft över Alaskan Range, vilket bidrar till bildandet av potenta högtryckssystem i närheten. Detta fenomen förstärker vinterns stationära våg i hela västra Nordamerika.
Enkelt uttryckt visar studien att temperaturökningen orsakad av växthusgaser förändrar hur luften rör sig i atmosfären. Detta påverkar i sin tur de vädermönster som påverkar vinterförhållandena i västra Nordamerika och bidrar till den senaste tidens mer frekventa extrema väderhändelser. Denna forskning belyser därför det akuta behovet av att ta itu med klimatförändringarna.
Mer information: Jueun Lee et al, Evolving winter atmospheric teleconnections patterns and their potential triggers across western North America, npj Climate and Atmospheric Science (2024). DOI:10.1038/s41612-024-00608-2
Journalinformation: npj Climate and Atmospheric Science
Tillhandahålls av Gwangju Institute of Science and Technology
