Ostatnie badania pokazują, że rzeki atmosferyczne (AR), wąskie korytarze transportujące intensywną parę wodną, w znacznym stopniu przyczyniają się do zawilgocenia Arktyki, zwłaszcza latem. Chociaż AR są powiązane z ociepleniem Arktyki, nowe badanie wskazuje, że za te zmiany w przeważającej mierze odpowiada zmienność wewnętrzna, a nie zmiany klimatyczne wywołane działalnością człowieka, wpływając na długoterminowe wzorce wilgotności Arktyki.
W ostatnich latach Arktyka doświadczyła znacznego ocieplenia, zjawiska określanego jako wzmocnienie Arktyki. Ocieplenie to wpłynęło na pokryte lodem obszary i ekosystemy regionu oraz zmieniło globalne wzorce pogodowe i klimat poprzez wpływ na cyrkulację atmosferyczną. Zależność Clausiusa-Clapeyrona wyjaśnia, że wyższe temperatury powodują wyższy poziom atmosferycznej pary wodnej. Ten wzrost wilgoci nie tylko działa jak gaz cieplarniany, ale także powoduje dalsze ocieplenie w Arktyce poprzez różne pętle sprzężenia zwrotnego.
Rzeki atmosferyczne (AR) to wąskie, przejściowe korytarze intensywnego transportu pary wodnej, odpowiedzialne za około 90% ruchu wilgoci w kierunku bieguna, mimo że stanowią jedynie około 10% aktywności atmosferycznej. AR, występujące głównie na średnich szerokościach geograficznych, transportują ciepłe, wilgotne powietrze w kierunku regionów polarnych. Jednak latem, kiedy wilgotność Arktyki jest najbardziej znacząca, czynniki odpowiedzialne za zmiany AR i ich wkład w długoterminową zmienność pary wodnej nie są dobrze poznane.
Niedawne badanie opublikowane w Komunikacja przyrodnicza przeprowadzony przez międzynarodowy zespół naukowców z Chin, USA, Chile i Belgii rzucił światło na tę kwestię. W badaniu odkryto silny związek czasoprzestrzenny między AR a zmiennymi, takimi jak wilgotność właściwa, cyrkulacja i temperatura, w różnych skalach czasowych, co sugeruje, że regulują je podobne mechanizmy fizyczne. Warto zauważyć, że zgodnie z odpowiedziami modeli długoterminowych zmian wilgotności w Arktyce w lecie spowodowanych AR nie można w całości przypisać zmianom klimatycznym wywołanym przez człowieka. Badanie wykazało, że wielkoskalowa cyrkulacja atmosferyczna o niskiej częstotliwości w Arktyce znacząco wpływa na aktywność AR.
Badania dotyczące wilgoci w Arktyce
„W ostatnich dziesięcioleciach AR transportują do Arktyki więcej pary wodnej, co było zjawiskiem wcześniej powiązanym z globalnym ociepleniem i wzmocnieniem Arktyki. Jednak badanie to wykazało, że główną siłą napędową tej zmiany jest raczej zmienność wewnętrzna, a nie wymuszenie antropogeniczne” – stwierdziła prof. Qinghua Ding z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara, współautorka badania.
Po wyodrębnieniu zmian wilgotności przypisanych AR, badanie wykazało, że od 1979 roku AR przyczyniły się do ponad 36% wzrostu trendów pary wodnej w Arktyce latem. Wkład ten jest szczególnie znaczący na obszarach, gdzie aktywność AR znacznie wzrosła, takich jak zachodnia Grenlandia, północna Europa i wschodnia Syberia, gdzie przekracza ona 50%.
„Chociaż AR są ogólnie postrzegane jako stochastyczne ekstremalne zjawiska atmosferyczne napędzane przez systemy w skali synoptycznej, odgrywają one kluczową rolę w modulowaniu zmienności pary wodnej w Arktyce i kształtowaniu długoterminowych zmian w wilgotności Arktyki latem” – powiedział dr Zhibiao Wang z Instytutu ds. Fizyki Atmosfery z Chińskiej Akademii Nauk, głównego autora badania.
Odniesienie: „Rola rzek atmosferycznych w kształtowaniu długoterminowej zmienności wilgotności Arktyki” Zhibiao Wang, Qinghua Ding, Renguang Wu, Thomas J. Ballinger, Bin Guan, Deniz Bozkurt, Deanna Nash, Ian Baxter, Dániel Topál, Zhe Li, Gang Huang , Wen Chen, Shangfeng Chen, Xi Cao i Zhang Chen, 29 czerwca 2024 r., Komunikacja przyrodnicza.
DOI: 10.1038/s41467-024-49857-y
