Az 2015 első hóvihar az űrből nézve. NOAA / NASA, CC BY
Első pillantásra az a kérdés, vajon a globális felmelegedés több hóval jár-e, ostoba kérdésnek tűnik, mivel nyilvánvalóan, ha elég meleg lesz, nincs hó. Következésképpen az éghajlatváltozás tagadói a legutóbbi hólerakókat használják fel kétségessé az emberi befolyások által felmelegedő éghajlaton. Mégis, nem lehetnek tévebbek.
A kapcsolat megértése érdekében meg kell vizsgálnunk, hogy milyen körülmények között áll fenn a heves havazás. Ezután megnézhetjük, hogy az éghajlatváltozás miként befolyásolja ezeket a körülményeket, különös tekintettel a légkör és az óceánok hőmérsékleteire a tél alatt. Ezeknek a tényezőknek a tanulmányozása során kiderül, hogy Észak-Amerikában nagyobb eséllyel esik heves hóvihar, ám a hószezon hossza már csökken a globális felmelegedés miatt.
Goldilocks hőmérsékletek
Van egy mondás, hogy ez lehet „túl hideg a hóhoz„! Természetesen ez egy mítosz, de ennek alapja is van, mivel a légkör fagyasztva szárul, amikor nagyon hideg. Ennek oka az, hogy az atmoszféra által eltartható nedvesség mennyisége nagyon erősen függ a hőmérséklettől. Hideg körülmények között a hó valószínűleg nagyon kicsi kristályokból áll, néha nagyon könnyű és bolyhos, mint a „gyémántpor”.
Ezzel szemben a legnehezebb havazás 28 ° F és 32 ° F közötti felszíni hőmérsékleten fordul elő - éppen a fagypont alatt. Természetesen, ha jóval a fagypont fölé emelkedik, a hó esővé válik. Tehát van egy „Goldilocks” feltételrendszer, amely pontosan megfelelő a szuper hóviharhoz. És ezek a feltételek télen közelebb válnak valószínűbbé az ember okozta éghajlatváltozás miatt.
A jelenség mögött álló fizikát a alaptörvény amely azt mondja nekünk, hogy a légkör maximális nedvességtartalma exponenciálisan növekszik a hőmérséklettel - azaz minél melegebb a légkör, annál több nedvességet képes tartani a levegő, és így annál nagyobb a csapadék lehetősége.
A legtöbb tengerszint feletti körülmény esetében fennáll a hüvelykujjszabály, amely szerint a légkör 4% -kal több nedvességet képes megtartani egy Fahrenheit-fokos hőmérséklet-emelkedés mellett. Néhány komplikáció bekövetkezik, amikor a jégfázis belép, de ezeket most félretette. Ez nagy hőmérséklet-különbséget eredményez a hőmérsékleti különbségek között: 50 ° F (10 ° C) hőmérsékleten a levegő víztartó képessége kétszerese annak, mint 32 ° F (0 ° C) és 14 ° F (-10 ° C). ) az érték csak 24%, az 50 ° F-nél.
Több nedvesség
Valójában ez a kapcsolat alapvető fontosságú miért esik az eső? (vagy hó).
Amikor a vízgőzt tartalmazó levegőcsomag felemelkedik, az alacsonyabb nyomásba kerül, tágul és lehűl. Egy bizonyos ponton már nem képes annyi nedvességet eltartani, így a nedvesség felhőn kondenzálódik, és végül esőt vagy hót képez. A levegő emelése elsősorban viharokból származik, főleg meleg fronton, amikor a meleg levegő hűvösebb levegőn mozog, vagy hideg fronton, amikor a hideg levegő melegebb levegő alatt tolódik.
Minden vihar esetén a csapadék fõ forrása a vihar kezdetén már a légkörben lévõ nedvesség. Ezt a nedvességet, mint vízgőzöt, a viharszelek összegyűjtik, viharba vezetik, koncentrálják és kicsapják. Ennek megfelelően, ha a környezetben több nedvesség van, akkor erősebben esik (vagy havazik).
Hogyan játszik ez, ha a hőmérséklet a fagy alatt van? A Goldilocks hőmérséklete körülbelül 28 ° F és 32 ° F között, nedvességtartalommal együtt, több havat jelent: valóban az 32 ° F hőmérsékleten a havazás mennyisége legalább kétszerese a 14 ° F hőmérsékleti hőmérsékletének. Sokkal több lehet, mert a meleg, nedves, lendületes levegő szintén hozzájárulhat a vihar fokozódásához.
Legutóbbi téli viharok és éghajlatváltozás
Az extratrópusi viharok télen alakulnak ki és hőmérsékleti különbségek alakulnak ki, amelyek a kontinensek és a szomszédos óceánok között vannak a legnagyobb.
Télen az Észak-Amerika feletti hideg, száraz levegő éles kontrasztot képez a Gulf Stream és az Atlanti-óceán északi részén lévő viszonylag meleg nedves levegővel. A hideg frontok vezetik a hideg levegő déli kitörését, míg a meleg front vezet a meleg, nedves levegő felé észak felé, miközben felfelé emelkedik és csapadékot eredményez a viharban.
A környezet, amelyben az összes vihar formálódik, már más, mint épp az 30 vagy az 40 évvel ezelőtt a globális felmelegedés miatt. Az atmoszférikus összetétel változásai az emberi tevékenységek miatt megnövelték a szén-dioxidot és az egyéb hőszedő üvegházhatású gázokat, a szén-dioxid szintje pedig meghaladta az 40% -ot, mivel mintegy 1900 körülbelül főleg fosszilis tüzelőanyagok égéséből származik.
Az eredményül energia egyensúlyhiány felmelegíti bolygónkat. És a hő 90 fölött az óceánokba került. A magasabb tengerszint mellett - az 2.5 óta több mint 1993 hüvelykkel - a globális tengerfelszíni hőmérsékletek (SST) 1 ° F-kal emelkedtek körülbelül 1970 óta.
Tehát a globális felmelegedés emléke elsősorban az óceánokban található. Az óceánok feletti levegő átlagosan több mint 1 ° F és nedves 5% mivel a globális felmelegedés 1970. Az Atlanti-óceán északi részén további felmelegedés történt, és a felszíni tenger hőmérséklete meghaladja az 2 ° F értéket az 1981-2010 átlag felett (amely magában foglalja a globális felmelegedés összetevőjét) egy hatalmas kiterjedés mellett, amely több, mint 1000 mérföldre fekszik Észak-Amerika partjától. (lásd a fenti ábrát). Ennek a melegnek egy része abból származhat, hogy az Atlanti-óceánon nem volt sok hurrikán múlt nyáron.
Az 5-6, 2010 februárban hó „bomba” történt, és az akkoriban „Snowmaggedonnak” nevezték, amelyet több konzervatív szenátor használt gúnyolódni a globális felmelegedés és Al Gore. Mégis tél volt, és rengeteg hideg kontinentális levegő volt. Vihar volt a megfelelő helyen. És a szubtrópusi Atlanti-óceánban szokatlanul magas a felszíni tenger hőmérséklete - a normál feletti 3 ° F-ig (1.5 ° C) -, ami rendkívüli mennyiségű nedvességet táplált a viharba. Kivételes hómennyiséget eredményezett a Washington DC területén.
NASA / NOAA
Idén elején, január 26-28, 2015 között, a legutóbbi téli vihar által célzott terület, némelyek által Juno-nak hívták, kissé távolabb északra volt. A fejlődő vihar éppen abban a helyzetben volt, hogy bejuthasson az óceán feletti magas nedvességtartalomba, és fejlődjön, amikor éles kontrasztot tapasztalt a kontinens és a viszonylag meleg óceán között.
Néhány területen több mint három láb hó esett, hóvihar körülményeket tapasztaltak Új-Angliában, valamint a nehéz tenger és erózió a parti régiókban fordult elő a globális felmelegedés okozta magasabb tengerszinttel.
A téli közepén az éghajlatváltozás azt jelenti, hogy a havazás növekszik, mivel a légkör 4% -kal több nedvességet képes fenntartani minden 1 ° F hőmérséklet-emelkedésnél. Tehát mindaddig, amíg nem melegszik fagy feletti hőmérsékleten, nagyobb lesz a hó mennyisége.
Ezzel szemben a tél elején és végén elég melegszik, hogy valószínűbb esni, tehát a teljes téli havazás nem növekszik. Az északi féltekén a hótakaró megfigyelései valóban enyhe növekedést mutatnak a tél közepén (december-február), ám hatalmas veszteségek vannak a tavasszal (lásd a fenti hófedési ábrát.) Ez mind az tendencia része, hogy az Egyesült Államokban sokkal hevesebb csapadék jelentkezik. (lásd az alábbi ábrát), különösen északkeletre.
Az Egyesült Államok Nemzeti Klímafelmérése
Másképpen fogalmazva: az, hogy a felmelegedés több vagy kevesebb csapadékot okoz-e, régiónként változik, de ez megváltoztatja a hó és az eső közötti egyensúlyt. Mindaddig, amíg fagy alatt marad, a hóhulladékok nagyobbak, de a hószezon a tél mindkét végén zsugorodik. Tehát több időt tölt az esőzés: a síelők egyes régiókban télen közepette részesülnek előnyben, de rövidebb síszezonban.
Mivel a vihar megnövekedett nedvessége visszajelzést ad és felerősítheti magát a viharot is, az extra hó könnyen megrendelhető 10% vagy annál többet a az éghajlatváltozás alkotóeleme.
Lásd még:
Kevin Trenberth Trenberth, KE, 2011: A csapadék változásai az éghajlatváltozással. Climate Research, 47, 123-138, doi: 10.3354 / cr00953. [PDF]
Jelentősen növekszik a egynapos csapadék szélsőségek októbertől márciusig.
Nemzeti klímaértékelés az adatok ugyanazt mondják.
Ezt a cikket eredetileg közzétették A beszélgetés.
Olvassa el a eredeti cikk.
A szerzőről
Kevin Trenberth a Nemzeti Légköri Kutatási Központ neves vezető tudósa. Erőteljesen részt vesz az éghajlatváltozással foglalkozó kormányközi testületben (és megosztotta a Nobel-békedíjat az 2007-en) és a Klímakutatási Világprogramban (WCRP). Jelenleg a WCRP keretében a Globális Energia- és Vízcsere (GEWEX) program elnöke. Több mint 200 hivatkozott folyóiratcikkben és több mint 460 publikációban van, és a geofizika egyik leginkább idézett tudósa.
Nyilatkozat: Kevin Trenberth finanszírozást kap az Energiaügyi Minisztériumtól és a Nemzeti Tudományos Alapítványtól.
Kapcsolódó könyvek:
