Kerusakan akibat kejadian cuaca ekstrem saat 2017 memeras tagihan terbesar untuk AS Sebagian besar peristiwa ini melibatkan kondisi yang selaras secara intuitif dengan pemanasan global: catatan panas, kekeringan, kebakaran hutan, banjir pesisir, kerusakan badai dan hujan deras.
Paradoksnya, adalah kemungkinan hubungan antara perubahan iklim dan serentetan minggu-minggu dingin di Amerika Utara bagian timur. Topik yang sangat baru dan "hangat" dalam penelitian perubahan iklim adalah gagasan bahwa pemanasan cepat dan pencairan mahkluk Arktik dapat berperan dalam menyebabkan mantra dingin yang terus-menerus.
Tidak perlu imajinasi untuk menganggap bahwa kalah setengah tutupan es Arktik hanya dalam 30 tahun Mungkin mendatangkan malapetaka dengan cuaca, tapi persis bagaimana belum jelas. Sebagai ilmuwan atmosfer penelitian, saya belajar bagaimana pemanasan di Arktik mempengaruhi wilayah suhu di seluruh dunia. Bisakah kita mengatakan perubahan pada Arktik yang didorong oleh pemanasan global telah berperan dalam cuaca musim dingin yang aneh yang dialami Amerika Utara?
Sebuah 'dipol' dari suhu abnormal
Cuaca yang aneh dan merusak dalam berita hampir terus-menerus selama 2017, dan 2018 tampaknya mengikuti naskah yang sama. Sebagian besar orang Timur AS menggigil jalan mereka sampai akhir 2017 ke Tahun Baru, sementara orang-orang Barat merindukan hujan untuk meredam tanah kering dan memadamkan api. Badai salju telah melanda wilayah pesisir timur - terutama badai "topan bom" pada Jan. 4, 2018 - sementara California Sierra Nevada berdiri hampir telanjang salju.
Sebuah studi yang kontras: Pemanasan di dekat Alaska dan Samudra Pasifik adalah 'bahan' untuk pola cuaca dimana udara dingin dari Arktik terjun jauh ke Amerika Utara. NASA Earth Observatory, CC BY
Cerita ini menjadi akrab, karena kondisi serupa telah terjadi dalam empat dari lima musim dingin yang lalu. Beberapa politisi di Washington DC, termasuk Presiden Trump, telah menggunakan dingin yang tidak biasa untuk mempertanyakan pemanasan global. Tapi jika mereka melihat gambaran besarnya, mereka akan melihat bahwa mantra dingin timur adalah kebetulan relatif di belahan bumi utara secara keseluruhan dan kebanyakan daerah lebih hangat dari biasanya.
Sebuah Amerika Utara barat yang hangat dan kering yang terjadi dalam kombinasi dengan timur yang dingin dan bersalju tidak biasa, namun prevalensi dan ketekunan pola ini dalam beberapa tahun terakhir telah menggelitik kepentingan peneliti iklim.
Aliran jet - aliran cepat, aliran sungai atas yang mengelilingi Belahan Bumi Utara - memainkan peran penting. Ketika arus jet swoops jauh ke utara dan selatan dalam gelombang besar, kondisi ekstrim bisa terjadi. Selama beberapa minggu terakhir, sebuah ayunan besar ke utara, membentuk apa yang disebut "ridge" tekanan atmosfer yang terus-menerus, bertahan di Pantai Barat bersamaan dengan pantat selatan yang dalam, atau "palung" di sebelah timur.
Istilah baru telah diciptakan untuk menggambarkan fitur keras kepala ini: "Dipole Suhu Musim Dingin Amerika Utara," itu "Ridiculously Resilient Ridge" di atas Barat, dan "Tangguh sangat tangguh" di Timur.
Sementara bagian timur AS mengalami suhu yang sangat dingin dalam cuaca dingin, sebagian besar belahan bumi utara melihat suhu udara yang lebih tinggi dari rata-rata. NOAA, CC BY
Terlepas dari apa namanya, pola dipol ini - suhu tinggi yang tidak normal di sebagian besar wilayah Barat dan kondisinya yang dingin di Timur - telah mendominasi cuaca Amerika Utara dalam empat dari lima musim dingin yang lalu. Januari 2017 sangat mengejutkan, ketika El Niño yang kuat membalik pola palang-palang, membuang hujan deras dan snowpack di California sementara di timur menikmati bulan yang ringan.
Dua fitur penting lainnya mencolok dalam pola suhu dipol: suhu yang sangat hangat di Arktik dekat Alaska dan suhu laut yang hangat di Pasifik timur. Beberapa studi baru arahkan ke "bahan" ini sebagai kunci beberapa tahun terakhir dengan dipol yang terus-menerus.
Dibutuhkan dua untuk tango
Peran apa yang dilakukan pemanasan - khususnya pemanasan laut dan suhu udara di Arktik - bermain dalam pola cuaca hangat / Barat / dingin-Timur ini? Penjelasannya begini.
Suhu Samudera Pasifik berfluktuasi secara alami karena fenomena berumur pendek seperti El Niño / La Niña dan lebih panjang, pola berpuluh-puluh tahun. Para ilmuwan telah lama menyadari hal itu variasi tersebut mempengaruhi pola cuaca di seluruh Amerika Utara dan sekitarnya.
Ketika daerah persisten tekanan atmosfer tetap berada di AS bagian barat, udara dari Arctic mengalir ke AS, menyebabkan perpecahan antara Barat yang hangat dan kering dan Timur yang dingin. Mesocyclone2014 dan David Swain, CC BY-SA
Twist baru dalam cerita ini adalah bahwa Arktik telah melakukan pemanasan setidaknya dua kali lipat kecepatan dari seluruh dunia, yang berarti bahwa perbedaan suhu antara Arktik dan daerah-daerah yang jauh di selatan telah menyusut. Hal ini karena perbedaan suhu utara / selatan merupakan salah satu pendorong utama aliran jet. Aliran jet menciptakan sistem tekanan tinggi dan rendah yang mendikte langit dan badai biru kita sementara juga mengarahkannya. Apa pun yang mempengaruhi aliran jet juga akan mempengaruhi cuaca kita.
Ketika suhu samudra di Pantai Barat Amerika Utara lebih hangat dari biasanya, karena hampir sepanjang waktu sejak musim dingin 2013, arus jet cenderung membentuk tekanan tinggi di sepanjang Pantai Barat, menyebabkan badai menjauh dari California dan meninggalkan sebagian besar Barat tinggi dan kering.
Jika suhu laut yang hangat ini terjadi dalam kombinasi dengan kondisi hangat yang tidak normal di dekat Alaska, panas ekstra dari Arktik dapat mengintensifkan punggungan, menyebabkannya mencapai ke utara lebih jauh, menjadi lebih gigih, dan memompa lebih banyak lagi ke daerah sekitar Alaska. Dan dalam beberapa tahun terakhir, Alaska telah mengalami periode suhu hangat yang tercatat, karena sebagian mengurangi es laut.
Rekan-rekan saya dan saya telah menyebut kombinasi efek alami dan perubahan iklim ini "Membawa Dua ke Tango, "Sebuah konsep yang bisa membantu menjelaskan Ridge Ridiculously Resilient yang sering diamati sejak 2013. Beberapa yang baru studi mendukung dorongan pola alami yang disebabkan oleh manusia ini kontroversi masih ada mengenai mekanisme yang menghubungkan pemanasan Arktik dengan cepat Pola cuaca lebih jauh ke selatan di garis lintang pertengahan.
Cuaca lebih ekstrem kedepan?
Sebagai tanggapan terhadap tekanan tekanan atmosfer barat yang diperkuat, angin aliran jet biasanya juga membentuk palungan hilir yang lebih dalam dan lebih kuat. Palung dalam bertindak seperti pintu kulkas terbuka, sehingga udara Arctic yang dingin menerjang ke selatan, membawa kesengsaraan ke daerah-daerah yang tidak siap untuk menanganinya. Badai salju di Texas, badai es di Georgia dan burung-burung salju yang dingin di Florida semuanya bisa disalahkan pada Palung Teratur yang Tangguh pada tanggal 2017 Desember dan 2018 Januari.
Menambahkan lapisan gula pada kue adalah kecenderungan yang disebut "supir", seperti "topan bom" yang menyerang pada Jan. 4, untuk terbentuk di sepanjang Pantai Timur saat angin barat palung menyelaraskan sepanjang pesisir Atlantik. Kontras intens yang dihasilkan pada suhu antara lahan dingin dan samudera yang dihuni Gulf Stream menghangatkan bahan bakar untuk badai ganas ini.
Pertanyaan besarnya adalah apakah perubahan iklim akan membuat pola dipol - bersamaan dengan kecenderungan petugas untuk menghasilkan cuaca ekstrem - lebih umum di masa depan. Jawabannya adalah ya dan tidak.
Diharapkan secara luas bahwa pemanasan global akan menghasilkan lebih sedikit rekaman suhu rendah, sebuah kecenderungan yang telah diamati. Tapi mungkin juga benar bahwa mantra dingin akan menjadi lebih persisten seperti Pola dipol mengintensifkan, kecenderungan itu pula nampaknya terjadi.
Sulit untuk memakukan apakah pola cuaca ini - musim dingin yang lebih hangat di Amerika Utara tapi bentangan dingin yang lebih lama - akan bertahan. Memahami mekanisme di balik interaksi kompleks antara pengaruh alami dan perubahan yang disebabkan manusia sangat menantang.
Namun demikian, penelitian bergerak maju dengan cepat seiring dengan metrik baru yang kreatif. Alat terbaik kami untuk melihat ke masa depan adalah program komputer yang canggih, namun juga perjuangan untuk mensimulasikan perilaku rumit dari sistem iklim ini. Mengingat pentingnya memprediksi cuaca ekstrem dan dampaknya pada banyak aspek kehidupan kita, para periset harus terus mengungkap hubungan antara perubahan iklim dan cuaca untuk membantu kita mempersiapkan kemungkinan amukan yang terus berlanjut oleh Ibu Alam.
Tentang Penulis
Jennifer Francis, Profesor Riset, Rutgers University
Artikel ini awalnya diterbitkan pada Percakapan. Membaca Artikel asli.
Buku terkait:
at Pasar InnerSelf dan Amazon
