Ostre zimy nie zależą od globalnego ocieplenia
Przełomowe badania poddają w wątpliwość teorię łączącą topnienie lodowców Arktyki z ostrymi zimami.
Za każdym razem, gdy w Stanach Zjednoczonych lub Europie ma miejsce ostra zima, eksperci zrzucają to na globalne ocieplenie. Paradoks wygląda następująco: W miarę topnienia arktycznego lodu morskiego i ocieplania się polarnej atmosfery, wirujące wiatry, które ograniczają zimne arktyczne powietrze, słabną, pozwalając mu rozlewać się dalej na południe.
Pomysł ten, spopularyzowany dekadę temu, od dawna spotyka się ze sceptycyzmem wielu naukowców zajmujących się badaniami atmosfery, którzy uważali to za nieprzekonujące wyjaśnienie i widzieli niewiele dowodów na jego istnienie w przeprowadzonych symulacjach.
Teraz, najbardziej kompleksowe modele przyniosły najcięższy jak dotąd cios. Okazuje się, że nawet po ogromnej utracie lodu morskiego, która ma nastąpić do połowy tego stulecia, polarny prąd strumieniowy osłabi się tylko w niewielkim stopniu - maksymalnie o 10 proc. w porównaniu do jego naturalnych wahań.
- Mówienie, że utrata lodu morskiego ma wpływ na konkretne ekstremalne wydarzenie, a nawet na ostatnie 20 lat, jest naciągane. W dzisiejszym świecie wpływ utraty lodu na zimową pogodę jest znikomy - powiedział James Screen, klimatolog z Uniwersytetu w Exeter i współkierujący badaniem.
Pomysł, że utrata arktycznego lodu morskiego może wpływać na zaostrzenie zim na średnich szerokościach geograficznych, po raz pierwszy został zaproponowany w 2012 roku, w artykule dwóch klimatologów, Jennifer Francis z Woodwell Climate Research Center i Stephena Vavrusa z Uniwersytetu Wisconsin w Madison.
Zaczęło się od prostej obserwacji: Arktyka ociepla się prawie 3 razy szybciej niż reszta świata. W tamtym czasie uważano, że głównym czynnikiem przyspieszającym to zjawisko jest utrata lodu morskiego - ponieważ jasny, odbijający światło lód jest zastępowany przez ciemną, pochłaniającą światło słoneczne wodę, Arktyka nagrzewa się, powodując większą utratę lodu i z kolei większe ocieplenie.
Ocieplenie, jak zaproponowali Francis i Vavrus, zwiększyłoby wysokość troposfery polarnej - najniższej warstwy atmosfery. To zmniejszyłoby różnice ciśnienia pomiędzy powietrzem polarnym a powietrzem na średnich szerokościach geograficznych, które napędzają polarny prąd strumieniowy, który oddziela masy powietrza i utrzymuje zimne powietrze wokół bieguna. Strumień ten stałby się słabszy i bardziej falisty, pozwalając zimnemu powietrzu przedostawać się dalej na południe. W swojej pracy Francis i Vavrus argumentowali, że taki trend jest widoczny w zapisach pogodowych i pogarsza się wraz z ociepleniem Arktyki i utratą lodu.
Od tego czasu wiele się zmieniło. Co najbardziej znaczące, 25-letni trend, który zidentyfikowali naukowcy w obserwacjach od późnych lat 80. do 2010 roku osłabł po kolejnej dekadzie obserwacji. Chociaż utrata lodu morskiego postępowała, nie ma wielu oznak chłodniejszych zim w Eurazji lub Ameryce Północnej, temperaturowych ekstremów czy częstszych osłabień prądu strumieniowego. Nowy model komputerowy pasuje do obserwacji.
W trwającym rok badaniu - Polar Amplification Model Intercomparison Project (PAMIP) - naukowcy przetestowali ponad tuzin modeli klimatycznych, po 100 razy każdy. Jeden zestaw przebiegów modelu symulował atmosferę Arktyki bez wyraźnej utraty lodu morskiego, wykorzystując temperatury oceanu i zasięg lodu morskiego z 2000 roku. Drugi zestaw modeli utrzymał temperatury oceanów na tym samym poziomie, ale zmniejszył pokrywę lodową do rozmiarów spodziewanych za kilkadziesiąt lat, po globalnym ociepleniu o 2°C, kiedy to Arktyka może być wolna od lodu w lecie. Utrzymanie oceanów na tym samym poziomie powinno podkreślić wpływ utraty lodu morskiego.
Oprócz stwierdzenia jedynie niewielkiego wpływu utraty lodu morskiego na polarny prąd strumieniowy, modele nie znalazły również żadnych spójnych oznak drugiego proponowanego skutku zmniejszenia ilości lodu morskiego: częstszych zakłóceń stratosferycznego wiru polarnego. Takie zakłócenia, które zdarzają się średnio co 2 lata, ostatecznie pozwalają zimnemu powietrzu znajdującemu się niżej w atmosferze rozlewać się na południe, powodując ekstremalne zimowe burze.
Judah Cohen, dyrektor ds. prognoz sezonowych w Atmospheric and Environmental Research, od dawna twierdzi, że zwiększona pokrywa śnieżna i zmniejszona ilość lodu morskiego na Syberii sprzyjają wzorcom pogodowym, które propagują energię do stratosfery, co sprawia, że zakłócenia na dużych wysokościach są częstsze.
