风暴引导急流可能在 40 年内向极地移动

快速移动气流的位置变化可能会扰乱天气模式

A visualization of the polar jet stream.

极地急流的可视化图。

北大西洋急流,这条环绕北半球快速移动的气流,如果全球持续变暖,可能会在未来几十年向北迁移。

其后果可能是巨大的:中纬度地区的降雨模式发生变化,以及欧洲和美国东部地区干旱、热浪、洪水和其他极端天气事件的增加。

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一项新的研究发现,在强烈的变暖情景下,急流可能在短短几十年内,即大约在 2060 年左右,就会超出其历史范围。该研究结果上周发表在《美国国家科学院院刊》杂志上。

气候变化对急流的影响是科学家们热议的话题。急流对整个北半球的天气和气候模式具有强大的影响,气流强度或位置的变化会对世界各地产生巨大的连锁反应。

许多科学家认为,气温上升会影响急流的流动。目前,由于寒冷的北极和温暖的赤道之间的巨大温差,才存在急流。这种温度梯度会影响大气层的厚度,从而产生从西向东环绕全球的波浪形气流。

如今,这些气温正在稳步攀升。但并非世界上所有地区都以相同的速度变暖。并且随着一些地区比其他地区升温更快——特别是快速变暖的北极——科学家们认为它们可能会引起大气层的变化,从而影响气流的流动。

一些专家认为,这些变化可能会改变急流。

但并非所有人都同意急流可能会如何变化,或者气候变化是否已经对其产生了任何明显的影响。急流本身就倾向于四处移动,在围绕地球移动时,会向北和向南移动,并上下摆动。很难判断最近的波动是否在其正常范围之内。

亚利桑那大学的马修·奥斯曼领导的这项新研究旨在弄清真相。

奥斯曼和他的同事们着手追溯急流在历史上的位置,回顾了数千年前。他们通过一种方便的科学技巧来实现这一目标,即对从格陵兰冰盖深处钻出的古老冰样本进行化学分析。

科学家们称之为冰芯的东西,就像一台科学的时间机器。它们包含各种关于数千年前气候的信息。

而且,由于急流对区域天气和气候模式具有如此强大的影响,科学家们可以使用这些信息来绘制急流在历史上的流动情况。

在本例中,研究人员能够重建过去 1250 年的位置。

他们发现,急流的位置(即其向北或向南移动的距离)往往会发生很大变化。但到目前为止,任何变化都仍在历史自然波动范围内。

但这不一定是长期的。研究人员使用气候模型来模拟更热的世界中的急流。如果地球继续以高速率变暖,急流可能会随着时间的推移向北移动。

事实上,研究表明,全球变暖可能已经开始将其推向极地——只是还没有完全移出其正常范围。但在 40 年内,它可能会稳定地移出其自然边界。

这可能会在中纬度地区,特别是欧洲地区,造成一些重大的天气变化。

急流有助于将降雨系统带到南欧,否则那里会相对干燥。如果急流向北移动,它可能会带走降雨,从而增加干旱的可能性。

奥斯曼在接受 E&E 新闻采访时表示:“你将会对那些真正依赖于急流在其自然边界内存在的地区施加真正的压力。”

欧洲部分地区也可能会出现洪水和热浪增加的情况。

在北美,向北移动的急流可能会加剧东海岸的变暖,并增加某些极端天气事件的严重程度。

不过,奥斯曼说,“这里有理由保持乐观。”

这项新研究使用了气候模拟,假设未来温室气体排放量高且变暖严重。在现实世界中,这种情况已经相对不太可能发生,因为世界各国都在努力减少碳排放。

奥斯曼表示,在更温和的变暖情景下(与目前全球气候行动更一致),急流可能会随着时间的推移向北移动,但速度可能会较慢。

奥斯曼警告说:“我想指出的是,这些都是对未来进行的模型情景推演。”“最终,它未来的轨迹仍然很大程度上在我们自己的掌控之中。”

气候争议


急流的整体位置并非气候科学家唯一感兴趣的主题。

一些专家认为,气候变化也可能使急流“更波浪形”,导致它在围绕世界流动时更加强烈地上下蜿蜒。急流中的波浪也会使极端天气事件变得更糟,有时会导致风暴系统或热浪移动得更慢或停留在原地。

奥斯曼的团队并未在他们的冰芯分析中标记出任何表明波浪形随时间发生变化的信息。但他警告说,这也不是他们的方法旨在寻找的。

同时,急流的位置和它的波浪形可能是相关的。埃克塞特大学的气候科学家詹姆斯·斯克林表示,一些专家认为,向北移动可能会导致急流更强、波浪性更小。而向南移动会导致相反的结果。

他说,如果急流确实在未来几十年向北移动,预计波浪形可能会减少。

这是气候科学家之间争论的话题。一些研究表明,急流正在随着时间的推移变得越来越波浪形。一些专家说,这些变化可能是由与北极快速变暖相关的大气变化驱动的。

伍德威尔气候研究中心的气候科学家詹妮弗·弗朗西斯将她最近的大部分职业生涯都投入到对北极变暖和像急流这样的大型气流的研究中。她告诉 E&E 新闻,一些研究表明,目前可能正在发生一场“拉锯战”。气候变化对大气层的某些影响可能会将急流向北推,而另一些影响可能会将其向南拉。

其他专家并不认为北极变暖会影响急流的波浪形——至少目前不会。

埃克塞特大学的科学家斯克林已经发表了

研究表明,急流波浪形的任何近期变化都可能是自然波动,而不是北极变暖的直接后果。

这个问题仍然是气候科学中的一个主要问题。

经 POLITICO, LLC 许可,转载自 E&E 新闻。版权所有 2021 年。 E&E 新闻为能源和环境专业人士提供基本新闻。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

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