Blizzard pertama 2015 dilihat dari ruang angkasa. NOAA / NASA, CC BY
Pada pandangan pertama, menanyakan apakah hasil pemanasan global di lebih banyak salju mungkin tampak seperti pertanyaan bodoh karena jelas, jika mendapat cukup hangat, tidak ada salju. Akibatnya, mendustakan perubahan iklim telah menggunakan salju baru-baru dump untuk meragukan pada iklim pemanasan dari pengaruh manusia. Namun mereka tidak bisa lebih salah.
Untuk memahami koneksi, kita perlu melihat kondisi apa yang bisa membuat salju terberat. Kemudian, kita bisa melihat bagaimana perubahan iklim mempengaruhi kondisi tersebut, terutama suhu di atmosfer dan samudra, selama musim dingin. Mempelajari faktor-faktor ini menunjukkan bahwa ada kemungkinan badai salju yang lebih tinggi di Amerika Utara namun musim salju sudah menyusut akibat pemanasan global.
Suhu Goldilocks
Ada yang mengatakan bahwa hal itu dapat "terlalu dingin sampai salju"! Tentu saja, ini mitos namun memiliki dasar fakta karena suasananya menjadi beku kering saat sangat dingin. Itu karena jumlah kelembaban yang dapat ditahan atmosfer sangat bergantung pada suhu. Dalam kondisi dingin, salju cenderung terdiri dari kristal yang sangat kecil dan terkadang sangat ringan dan lembut dan seperti "debu berlian".
Sebaliknya, hujan salju terberat terjadi dengan suhu permukaan dari sekitar 28 ° F untuk 32 ° F - tepat di bawah titik beku. Tentu saja, setelah itu akan jauh di atas titik beku, salju berubah menjadi hujan. Jadi ada "Goldilocks" mengatur kondisi yang tepat untuk menghasilkan badai salju super. Dan kondisi ini menjadi lebih mungkin pada pertengahan musim dingin karena perubahan iklim yang disebabkan manusia.
Fisika dibalik fenomena ini diatur oleh a hukum dasar yang memberitahu kita jumlah maksimum kelembaban di atmosfer meningkat secara eksponensial dengan suhu - yaitu, menghangatkan atmosfir, semakin lembab udara dapat menahan dan dengan demikian, semakin potensial curah hujan.
Bagi kebanyakan kondisi di permukaan laut, ada aturan praktis yang mengatakan atmosfer dapat terus 4% lebih banyak uap air per satu derajat kenaikan Fahrenheit suhu. Beberapa komplikasi datang sebagai fase es masuk, tapi kami menetapkan mereka disisihkan untuk sekarang. Itu berarti perbedaan besar dalam kelembaban di perbedaan suhu: Pada 50 ° F (10 ° C) kapasitas air-holding udara adalah dua kali lipat pada 32 ° F (0 ° C) dan pada 14 ° F (-10 ° C ) nilai hanya 24% yang di 50 ° F.
lebih Moisture
Sebenarnya, hubungan ini sangat mendasar kenapa hujan? (atau salju).
Bila sebidang udara berisi uap air terangkat, ia bergerak ke tekanan rendah, mengembang dan mendingin. Pada titik tertentu, ia tidak lagi menahan kelembaban sebanyak dan kelembaban mengembun ke dalam awan dan pada akhirnya membentuk hujan atau salju. Pengangkatan udara sebagian besar berasal dari badai, terutama di bagian depan yang hangat, saat udara hangat bergerak di atas udara dingin, atau front dingin, saat udara dingin bergerak di udara yang lebih hangat.
Dalam semua badai, sumber utama presipitasi adalah kelembaban sudah di atmosfer pada awal badai. kelembaban ini, seperti uap air, dikumpulkan oleh angin badai, dibawa ke badai, terkonsentrasi dan diendapkan. Dengan demikian, jika ada lebih banyak uap air di lingkungan, hujan (atau salju) lebih sulit.
Bagaimana hal ini bermain keluar ketika suhu di bawah titik beku? Suhu dalam kisaran Goldilocks antara sekitar 28 ° F dan 32 ° F, disertai dengan kelembaban, berarti lebih banyak salju: memang, jumlah salju di 32 ° F akan setidaknya dua kali lipat pada 14 ° F. Ini bisa menjadi jauh lebih banyak karena udara apung hangat lembab juga dapat berkontribusi untuk intensifikasi badai itu sendiri.
Musim dingin Badai baru-baru ini dan Perubahan Iklim
Badai ekstra-tropis dalam bentuk musim dingin dan berkembang pada perbedaan suhu, yang terbesar antara benua dan samudera yang berdekatan.
Di musim dingin, udara kering dingin di Amerika Utara membentuk kontras dengan udara lembab relatif hangat selama Gulf Stream dan Atlantik Utara. Sebuah depan dingin mengarah pecahnya selatan udara dingin sementara depan hangat memimpin hangat lembab pos udara ke utara seperti naik ke atas dan menghasilkan curah hujan dalam badai.
Lingkungan di mana semua bentuk badai sekarang berbeda dari itu hanya 30 atau 40 tahun yang lalu karena pemanasan global. Perubahan komposisi atmosfer dari aktivitas manusia telah meningkat karbon dioksida dan gas rumah kaca yang memerangkap panas lainnya, dengan tingkat karbon dioksida meningkat lebih 40% sejak sekitar 1900 terutama dari pembakaran bahan bakar fosil.
Dihasilkan The ketidakseimbangan energi menghangatkan planet kita Dan selama 90% panas telah masuk ke lautan. Selain permukaan laut yang lebih tinggi - lebih dari 2.5 inci sejak 1993 - suhu permukaan laut global (SSTs) telah meningkat oleh 1 ° F sejak sekitar 1970.
Jadi memori pemanasan global terutama di lautan. Rata-rata udara di atas lautan lebih hangat oleh lebih dari 1 ° F dan lembab oleh 5% sejak 1970s dari pemanasan global. Di Atlantik Utara, terjadi pemanasan tambahan dan suhu permukaan laut di atas 2 ° F di atas rata-rata 1981-2010 (yang mencakup komponen pemanasan global) di atas hamparan besar yang membentang lebih dari 1000 mil dari pantai Amerika Utara. (lihat grafik di atas). Beberapa kehangatan tambahan ini mungkin timbul dari tidak adanya banyak aktivitas badai di Atlantik pada musim panas yang lalu.
Pada bulan Februari 5-6, 2010 salju "bom" terjadi dan menyebabkan apa yang disebut pada saat itu sebagai "Snowmaggedon," yang digunakan oleh beberapa senator konservatif untuk mengejek pemanasan global dan Al Gore. Namun itu adalah musim dingin dan ada banyak udara dingin benua. Ada badai di tempat yang tepat. Dan ada yang luar biasa tinggi suhu permukaan laut di Samudera Atlantik subtropis - hingga 3 ° F (1.5 ° C) di atas normal - yang menyebabkan jumlah yang luar biasa dari air yang dimasukkan ke badai. Dan itu mengakibatkan jumlah salju yang luar biasa di daerah Washington DC.
NASA / NOAA
Awal tahun ini, antara Januari 26-28, 2015, daerah yang menjadi target badai badai terakhir, yang disebut Juno oleh beberapa orang, agak jauh ke utara. Badai yang sedang berkembang hanya dalam posisi yang tepat untuk memasuki kelembaban tinggi di atas lautan dan berkembang karena mengalami perbedaan tajam antara benua dan laut yang relatif hangat.
Lebih dari tiga kaki salju turun di beberapa daerah, kondisi badai salju dialami di New England, dan lautan dan erosi berat terjadi di wilayah pesisir yang berasosiasi dengan permukaan laut yang lebih tinggi terkait dengan pemanasan global.
Ke depan, di pertengahan musim dingin, perubahan iklim berarti hujan salju akan meningkat karena atmosfer dapat terus 4% lebih banyak uap air untuk setiap kenaikan 1 ° F suhu. Jadi selama itu tidak hangat di atas titik beku, hasilnya adalah dump besar salju.
Sebaliknya, pada awal dan akhir musim dingin, menghangatkan cukup bahwa itu lebih mungkin untuk hujan, sehingga total hujan salju musim dingin tidak meningkat. Pengamatan dari salju untuk belahan bumi utara memang menunjukkan sedikit peningkatan pada pertengahan musim dingin (Desember-Februari) tapi kerugian besar di musim semi (lihat gambar salju di atas.) Ini semua adalah bagian dari tren untuk curah hujan jauh lebih berat di Amerika Serikat (lihat gambar di bawah), terutama di timur laut.
Dengan kata lain: apakah pemanasan menyebabkan lebih atau kurang curah hujan bervariasi menurut wilayah, tetapi mengubah keseimbangan antara salju dan hujan. Selama itu tetap di bawah titik beku, kesedihan salju yang lebih besar, tapi musim salju menyusut di kedua ujung musim dingin. Jadi lebih banyak waktu dihabiskan hujan: ski di beberapa daerah manfaat pada pertengahan musim dingin tapi dengan musim ski pendek.
Karena kelembaban yang meningkat di badai juga bisa memberi umpan balik dan menguatkan badai itu sendiri, salju tambahan dapat dengan mudah memesan 10% atau lebih dari komponen perubahan iklim.
Lihat juga:
Kevin Trenberth Trenberth, KE, 2011: Perubahan presipitasi dengan perubahan iklim. Penelitian Iklim, 47, 123-138, doi: 10.3354 / cr00953. [PDF]
Ada peningkatan tajam presipitasi satu hari ekstrem selama musim dingin Oktober sampai Maret.
Penilaian Iklim Nasional data mengatakan hal yang sama.
Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan.
Baca Artikel asli.
tentang Penulis
Kevin Trenberth adalah seorang ilmuwan senior terkemuka di National Center for Atmospheric Research. Dia telah banyak terlibat dalam Panel Antarpemerintah tentang Perubahan Iklim (dan berbagi Hadiah Nobel Perdamaian di 2007), dan Program Riset Iklim Dunia (WCRP). Dia saat ini memimpin program Global Energy and Water Exchanges (GEWEX) di bawah WCRP. Dia memiliki lebih dari artikel jurnal wasit 200 dan publikasi 460 dan merupakan salah satu ilmuwan paling terkenal di bidang geofisika.
Pernyataan Pengungkapan: Kevin Trenberth menerima dana dari Departemen Energi dan National Science Foundation.
Buku terkait:
at Pasar InnerSelf dan Amazon
