野兽模式-

消失的北极冰层引发了“东方之兽”冬季风暴

较少的冰丝意味着空气中的水分更多,但将其连接到天气很难。

云在海洋上流动的图像。
放大 /带着来自无冰海域的湿气,一场风暴形成并向欧洲袭来。

极端天气已经成为新的常态——无论是降水、干旱、大风、炎热还是寒冷。过去几年里,不断缩小的北极海冰层是如何导致这些变化的,这一问题引发了一些热烈的讨论。研究人员提出,北极海冰消失导致的急流减弱,可能在极端冬季事件中扮演了重要角色,比如下降的极地涡旋袭击北美今年早些时候。但是这个想法在光明中并没有很好地举起最近的证据

但现在,研究人员发现了极端冬季天气和海冰消失之间的直接联系。2018年的“东方野兽“冬季风暴袭击了欧洲,带来了破纪录的降雪和低温。而其中多达88%的降雪可能来自增加蒸发巴伦支海。

目前可行的假设是,北极海冰对北极水域起着限制蒸发的作用。海冰的减少和北极温度的升高意味着更多的蒸发,这可能解释了像“东方之兽”这样的冬季风暴日益严重的原因。到目前为止,很难测量出将海冰融化与欧洲极端冬季联系起来的直接证据,但最近的技术进步让这一挑战变得不那么大了。

北方的秘密

随着沉淀温度,冬季24小时黑暗,良好,不是很多土地,北极是世界上最敌对的研究环境之一。迄今为止,该地区的大部分直接数据都是通过实践的研究船收集的,但这些探险在可以使用的地方和何时且可以使用这些探险。

相反,这种最新研究使用了最近的技术 - 同位素和气体浓度分析仪 - 以每秒近一次测量的令人印象深刻的频率自动收集实时数据。虽然研究人员在北极最远的地方安装了仪器,但他们在芬兰北部的帕拉斯 - yllästunturi国家公园的一个气象站里加入了一个距离挪威海的几百公里。

他们在2017年底安装了该仪器,它让他们能够检测水蒸气中自然存在的稳定同位素——即水和水之间的关系。,氢和氧,从那时起。其中两种同位素,18o和2H已广泛用于跟踪过去70年的水文过程。由于这些同位素有点重,因此它们不太可能蒸发,为相变,诸如蒸发,云层,雨和雪等相位过渡产生独特的同位素“指纹”。这使得追查风暴系统的起源 - 研究团队将该乐器及时将该乐器赶上风暴的誓言。

野兽

在安装该仪器几个月后,该团队注意到2018年3月一个巨大的同位素峰值,就在“东方之兽”抵达欧洲的时候。研究人员可以将这种水汽峰值追溯到巴伦支海异常高的蒸发量,巴伦支海比历史标准更温暖,也更无冰。

第一作者汉娜·贝利说:“我们研究的数据代表了第一次‘真实测量’,它证明了蒸发增强导致的海冰流失是导致中纬度地区极端降雪事件的原因。”“到目前为止,科学家们已经利用气候模型探索了北极海冰消失和极端降雪之间的联系,如果没有我们正在使用的技术,就不可能实时捕捉这类自然事件和过程。”

研究小组还结合卫星数据和模型计算出野兽风暴中多达88%的雪——1400亿吨——可能来自巴伦支海。

较少的冰,降雪

研究小组把重点放在了巴伦支海,因为它是北极海冰减少的“热点”。自1979年以来,该地区3月份的最高海冰水位已经下降了54%。通过历史卫星观测和大气模型,研究小组证实,在过去的30年里,少量的巴伦支海冰与北欧地区更高的蒸发和更大的三月降雪有规律地联系在一起。

这一证据还表明,随着巴伦支海海冰的进一步消融,这种趋势可能会加剧,一些研究人员已经预测巴伦支海可能无冰2061-2088.。研究小组希望建立一个覆盖整个北极的同位素监测仪器网络——包括在船上和陆地上——以便更好地测量未来的变化。

“北极海冰的衰落会影响中期天气的科学共识,但缺乏用于调查这些流程的模型中缺乏共识,”贝利说。“大气蒸气同位素数据具有巨大潜力,以改善天气预报,以及援助影响社会的极端天气事件的预​​测。”

自然地球科学》,2021年版。DOI:10.1038 / s41561-021-00719-y(对必须)。

K.E.D.浣熊是一位自由撰稿人,涵盖ARS Technica的气候和环境故事。她有一个博士学位。化学与化学生物学。

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渠道Ars Technica