Toenemende hitte versterkt klimaat- en weers-extremen in de Arctische regio
Onderzoek onthult nieuwe dynamiek in het Arctische klimaat
Een internationaal team van onderzoekers heeft door het evalueren van historische klimaatgegevens, observaties en projectiegegevens een “duw- en triggermechanisme” ontdekt dat het Arctische klimaatsysteem naar een nieuwe staat heeft gedreven. Dit zal waarschijnlijk leiden tot een constante toename van de frequentie en intensiteit van extreme evenementen in alle systeemcomponenten—de atmosfeer, de oceaan en de cryosfeer—in deze eeuw.
“We weten dat de gemiddelde temperaturen stijgen en het Arctische gebied wordt vaak beschouwd als een indicator van wereldwijde veranderingen vanwege de hogere gevoeligheid voor externe en interne invloeden,” zegt Xiangdong Zhang, onderzoeksprofessor aan de North Carolina State University en senior wetenschapper aan het North Carolina Institute for Climate Studies. “De jaarlijkse gemiddelde opwarmingssnelheid van het Arctische gebied is meer dan drie keer de wereldwijde gemiddelde—dit staat bekend als Arctische versterking,” voegt Zhang toe. “Maar er is geen systematische beoordeling gedaan van de interactie tussen hogere temperaturen en de dynamiek van de atmosfeer, oceaan en zee-ijs in weer- en klimaatextremen rond het Arctische gebied.” Zhang is de hoofdauteur van de studie.
Het team bestudeerde historische temperatuurdata en de registratie van extreme gebeurtenissen in de componenten van het Arctische systeem, evenals de CMIP6-modelprojecties die een periode besloegen van het heden tot het einde van de eeuw. Over het algemeen zagen ze dat extreme gebeurtenissen—zoals hittegolven in de atmosfeer en oceaan, zware neerslag, verlies van zee-ijs en smelting van ijskappen—constant zijn voorgekomen in het Arctische klimaatsysteem met een toegenomen frequentie en intensiteit sinds het jaar 2000. CMIP6, of Coupled Model Intercomparison Project Phase 6, is een internationaal project dat bestaat uit modellen en groepen wereldwijd.
De bevindingen zijn gepubliceerd in het tijdschrift Nature Reviews Earth & Environment. “We denken meestal aan opwarming als een geleidelijke, quasi-lineaire temperatuurverandering in de tijd—het wordt overal langzaam warmer,” zegt Zhang. “Maar niet-lineaire veranderingen vinden plaats in het hele systeem. De interactie tussen opwarming en de veranderingen in de dynamiek van de atmosfeer, oceaan en zee-ijs creëert ‘duw- en triggermechanismen’ die resulteren in een kantelpunt voor het klimaatsysteem.”
Volgens de onderzoekers hebben deze duw- en triggermechanismen sinds het jaar 2000 een stapverandering, of plotselinge verschuiving, in de basislijn van het Arctische klimaatsysteem afgedwongen. De betrokken mechanismen omvatten veranderingen in de grootschalige circulatie van de atmosfeer en oceaan die het transport van atmosferische warmte en vocht naar de polen en het oceanische warmtetransport naar het Arctische gebied versterken. Intense cyclonen en blokkades van hogedruksystemen die de beweging van andere systemen door de hogere atmosfeer belemmeren, vergroten de opwarming verder en verhogen de temperaturen van zee-ijs en ijskappen, wat het Arctische klimaatsysteem naar een kantelpunt duwt en meer extremen activeert.
“Zodra er een basislijnverandering in het klimaat is, zien we ook een verandering in extreme evenementen,” zegt Zhang. Volgens de analyse van de onderzoekers is de kans op atmosferische hittegolven sinds het jaar 2000 met 20% toegenomen; de warme gebeurtenissen in de lagen van de Atlantische Oceaan zijn met 76% toegenomen; de gebeurtenissen van zee-ijsverlies zijn met 83% toegenomen; en de smeltuitbreiding van de Groenlandse ijskap is met 68% toegenomen.
“Voor de 21e eeuw waren deze gebeurtenissen zeldzaam,” zegt Zhang. “Maar met voortdurende opwarming zullen ze de nieuwe norm worden, en we zouden tegen het midden van de eeuw ijsvrije zomers in het Arctische gebied kunnen zien. Er moet meer werk worden verricht om de interactie van meervoudige klimaatdrivers in het Arctische gebied te begrijpen, zodat we de toekomst kunnen voorspellen en plannen.”
