Wyniki badania dotyczące czynników klimatycznych dostarczają nowego wglądu w klimat Grenlandii i dostarczają cennych informacji do prognozowania przyszłego zachowania pokrywy lodowej Grenlandii.
Działalność człowieka napędza globalne ocieplenie, powodując wzrost średnich temperatur na całej planecie. Jednakże Grenlandia ociepla się w znacznie szybszym tempie niż średnia światowa, co powoduje szybkie topnienie jej pokrywy lodowej. To zwiększone ocieplenie w Arktyce, zwane wzmocnieniem arktycznym, może znacznie podnieść poziom mórz, zagrażając regionom przybrzeżnym i ekosystemom na całym świecie. Uzyskanie wglądu w przyczyny tego zjawiska jest niezbędne do prognozowania przyszłych skutków zmian klimatycznych.\
W badaniach wcześniej przypisywano wzmocnienie arktyczne lokalnym procesom sprzężenia zwrotnego klimatu, uwalnianiu ciepła z Oceanu Arktycznego i transportowi energii z południa. Topnienie lodu morskiego latem dodatkowo wzmacnia trendy ocieplenia w procesie zwanym sprzężeniem zwrotnym albedo powierzchni, w którym mniejsza ilość lodu oznacza mniejszą ilość światła słonecznego odbijanego w przestrzeń kosmiczną.
Ponadto wskaźnik blokowania Grenlandii – tryb klimatyczny wskazujący siłę warunków blokowania wysokiego ciśnienia nad Grenlandią – powiązano z trendami temperatury w regionie. Jednak wcześniejsze badania skupiały się głównie na ogólnych trendach ocieplenia, często pomijając konkretne przyczyny ekstremalnych zmian temperatur z roku na rok i opierając się głównie na modelach bilansu energetycznego.
Nowe badanie nad anomalnym ociepleniem Grenlandii
Aby wypełnić te luki, zespół badaczy z Korei, kierowany przez profesora Kyung-Ja Ha z Wydziału Systemu Klimatycznego na Uniwersytecie Narodowym w Pusan, w tym Manuel Tobias Blau, również z Uniwersytetu Narodowego w Pusan, oraz dr Eui-Seok Chung z Wydział Nauk o Atmosferze w Koreańskim Instytucie Badań Polarnych zbadał anomalne trendy ocieplenia na Grenlandii w latach 1979–2021. „W tym badaniu skupiliśmy się na perturbacjach w budżecie energii powierzchniowej z roku na rok, aby wyjaśnić ekstremalne temperatury Grenlandii” wyjaśnia prof. Ha. Ich badanie opublikowano w czasopiśmie Komunikacja Ziemia i środowisko 28 lipca 2024 r.
Aby przeanalizować anomalie temperaturowe nad Grenlandią, badacze zastosowali ramy budżetu energii powierzchniowej, które oddzielają wkład źródeł promienistych i niepromienistych. Ich odkrycia ujawniły, że wzrost promieniowania długofalowego spływającego z czystego nieba – ciepła emitowanego przez atmosferę na powierzchnię w bezchmurne dni – i wynikające z tego sprzężenie zwrotne albedo powierzchniowego były dominującymi czynnikami powodującymi ocieplenie powierzchni Grenlandii.
Rola temperatury atmosferycznej i wymiany ciepła
Naukowcy zbadali także mechanizm wzrostu promieniowania bezchmurnego nieba i odkryli, że główną przyczyną jest wzrost temperatury atmosfery. W szczególności w ciepłych latach połączenie wyższych temperatur powierzchni i ocieplenia troposfery doprowadziło do turbulentnej wymiany ciepła między atmosferą a powierzchnią.
Proces ten usprawnił również transport wilgoci z południa do Grenlandii i przyczynił się do powstania układu wysokiego ciśnienia przypominającego antycyklon blokujący, który zatrzymywał i utrzymywał ciepłe warunki. Dynamika ta spowodowała intensywne topnienie lodu, tworząc pętlę sprzężenia zwrotnego, która dodatkowo wzmocniła efekt ocieplenia. Co więcej, różne tryby naturalnej zmienności klimatu, szczególnie te związane ze wskaźnikiem blokowania, mogą albo wzmacniać, albo łagodzić te trendy ocieplenia, prowadząc do ekstremalnych zjawisk temperaturowych.
„Wyniki sugerują znaczący wpływ naturalnej zmienności na wyjaśnienie anomalii atmosferycznych prowadzących do ekstremalnych lat nad Grenlandią” – mówi prof. Ha. Podkreślając znaczenie badania, dodaje: „Biorąc pod uwagę zmiany klimatyczne, ekstremalne temperatury w lecie nad Grenlandią jeszcze bardziej przyspieszą topnienie pokrywy lodowej, prowadząc do szybkiego wzrostu poziomu morza”.
Rzucając światło na czynniki wpływające na ekstremalne letnie temperatury na Grenlandii, badanie to dostarcza kluczowych spostrzeżeń, które mogą pomóc w prognozowaniu przyszłego rozwoju pokrywy lodowej Grenlandii i opracowaniu strategii zapobiegania dalszej degradacji.
Odniesienie: „Ekstremalne anomalie temperatury w lecie nad Grenlandią w dużej mierze wynikają z promieniowania bezchmurnego nieba i anomalii w cyrkulacji”, Manuel Tobias Blau, Kyung-Ja Ha i Eui-Seok Chung, 28 lipca 2024 r., Komunikacja Ziemia i środowisko.
DOI: 10.1038/s43247-024-01549-7
