Während sich der Rest der Erde erwärmt, wird weiter darüber diskutiert, was die Kälte im mittleren Breitengrad verursacht.
Ein Großteil Nordamerikas und Zentral-Eurasiens war im Februar 2014 mit ungewöhnlich kalter Luft (blaue Regionen) überzogen, während die meisten anderen Landgebiete der Erde überdurchschnittlich warm waren. Bild über National Climatic Data Center.
Zwei Aspekte unseres bevorstehenden Winters: Saisonaussichten, die im Oktober von NOAA (oben) und AccuWeather (unten) veröffentlicht wurden.
Von Bob Henson, NCAR / UCAR AtmosNews
Old Man Winter scheint in den letzten Jahren auf der Nordhalbkugel ein Außenseiter gewesen zu sein. Nehmen Sie als Beispiel 2014. Es ist auf dem besten Weg, in mehr als einem Jahrhundert der Aufzeichnung der wärmste der Welt zu sein, und Mai, Juni, August und September stellen alle Welthitze-Rekorde für diese bestimmten Monate auf. Im Februar war es jedoch weltweit nur am 21. wärmsten, was hauptsächlich auf zwei Regionen mit anhaltender Kälte in Nordamerika und Zentral-Eurasien zurückzuführen ist (siehe Karte rechts).
Menschen, die die schlimmste Kälte und den schlimmsten Schnee seit Jahrzehnten erlebt haben, versuchen, diese Erfahrung mit dem Bild eines sich erwärmenden Planeten in Einklang zu bringen, und machen sich gleichzeitig auf das gefasst, was 2014–15 bringen könnte.
Da ein schwacher bis mittelschwerer El Niño nun Gestalt annehmen dürfte, müssen die NOAA-Prognosen für den Winter in den USA nahe oder überdurchschnittliche Temperaturen für den Mittleren Westen und Nordosten aufweisen, die den bei El Niño-Veranstaltungen am häufigsten auftretenden Temperaturen entsprechen. AccuWeather fordert jedoch immer wieder Kälte- und Schneeanfälle in ungefähr der gleichen Gegend. Diese Aussichten sind nicht direkt vergleichbar - beispielsweise gibt AccuWeather nicht an, ob die nordöstliche Kälte und der Schnee schlechter sind als in einem durchschnittlichen Winter -, aber die kontrastierenden Töne deuten auf Meinungsverschiedenheiten darüber hin, was unseren bevorstehenden Winter am wahrscheinlichsten steuern wird.
Ebenso herrscht unter Wissenschaftlern große Uneinigkeit darüber, was genau die allgemeinere Tendenz zu kälteren Wintern in Ländern wie den Zentral- und Oststaaten der USA, Europa und Russland auslösen könnte. Ein Faktor ist die Arktis, in der möglicherweise abgereichertes Meereis eine Rolle spielt. Ein weiteres Problem ist der tropische Pazifik, in dem möglicherweise auch eine Tendenz zu überdurchschnittlich kühlen Meeresoberflächentemperaturen besteht.
In der Debatte - heute eine der lebhaftesten in der Wetter- und Klimawissenschaft - geht es hauptsächlich darum, welcher Faktor am wichtigsten ist.
Die Frage, wie sich die Kälte in den Wintern der nördlichen Mittelklasse niederschlägt, hängt eng mit der Debatte über die "Pause der globalen Erwärmung" zusammen, die von den späten 1990ern bis Anfang 2010 allgemein bekannt wurde. Wie bereits erwähnt, deuten mehrere Studien darauf hin, dass die Weltmeere in dieser Zeit mehr Hitze aufgenommen und in großen Tiefen gespeichert haben, was einen Großteil der Unterbrechung ausmacht. Wissenschaftler erforschen immer noch, welche ozeanischen Regionen am stärksten betroffen sind.
Diese Grafik zeigt global gemittelte Temperaturanomalien (Abweichungen von einem 30-Jahres-Durchschnitt) in Grad Celsius seit 1970, wie sie von der NOAA zusammengestellt wurden. Der größte Teil der Unterbrechung der Erwärmung der Atmosphäre seit Anfang der 2000er Jahre ist in den Monaten Dezember bis Februar aufgetreten (DJF, die orangefarbene Spur oben). Das Diagramm wurde aus Abbildung 3 in „Eine offensichtliche Unterbrechung der globalen Erwärmung?“, Earth’s Future, Doi: 10.1002 / 2013EF00016, übernommen.
Ein faszinierender Aspekt der Unterbrechung ist, dass sie sich auf die Monate Dezember bis Februar (DJF) konzentriert - die sogenannte Periode meteorologischer Winter in der nördlichen Hemisphäre. In diesem Zeitraum ist die globale Temperatur seit Ende der neunziger Jahre leicht gesunken, während die anderen neun Monate relativ stabil geblieben sind (siehe Karte links).
"Die stärkste Pause ist im nördlichen Winter", sagte Kevin Trenberth von NCAR, der kürzlich mit drei NCAR-Kollegen in der Fachzeitschrift Nature Climate Change saisonale Aspekte der Pause analysierte.
Während Orte wie Chicago, New York, Berlin und Moskau in letzter Zeit einige strenge Winter hatten, hatten sie auch einige sehr milde Winter. Eine viel größere, nachhaltigere Region der Abkühlung liegt über dem zentralen und östlichen tropischen Pazifik, wo El Niño und La Niña spielen (siehe Karte unten). Zufällig hat La Niña - die periodische Abkühlung von Oberflächenwasser über dem östlichen tropischen Pazifik - seit den späten 1990er Jahren gegenüber El Niño Vorrang. Sowohl El Niño als auch La Niña sind in der Regel von Dezember bis Februar am stärksten.
Wo es wirklich cool ist: Die obige Karte wurde erstellt, indem die durchschnittlichen Temperaturen von November bis März 1976–1998 von den Messwerten für 1998–2012 abgezogen wurden. Die stärkste Abkühlung findet sich im Nordostpazifik und im östlichen Äquatorialpazifik. Abbildung 3 (f) von Trenberth et al., Saisonale Aspekte der jüngsten Pause bei der Oberflächenerwärmung, Nature Climate Change, doi: 10.1038 / NCLIMATE2341.
La Niña-Ereignisse dauern in der Regel nur ein oder zwei Jahre, aber ein ähnliches Muster kann über 20 oder 30 Jahre im Nordpazifik bestehen bleiben - und dann für weitere 20 bis 30 Jahre in einen anderen Modus wechseln, der eher El Niño ähnelt. Dies ist die Pacific Decadal Oscillation, die anscheinend seit 1998 zusammen mit bestimmten La Niña-Ereignissen zur Verstärkung des kühleren Wassers an der Äquatoroberfläche eingesetzt hat.
Während La Niña halten stärker als übliche Passatwinde wärmeres äquatoriales Wasser in Richtung Westpazifik. Solche lang anhaltenden Umlagerungen können die Atmosphäre in anhaltende Reaktionen verwandeln, die sich über große Entfernungen erstrecken. Modellierungsexperimente für Trenberth et al. Das Papier legt nahe, dass insbesondere im Dezember und Februar die ungewöhnlich warmen äquatorialen Gewässer in Richtung des westlichen Pazifiks in der Nähe des Äquators zu einem Zug von aufsteigenden und sinkenden Lufteinschlüssen geführt haben quasi-stationäre Rossby-Wellen. Auf Jet-Stream-Ebene (ca. 10 km hoch) analysiert, biegt dieser Wellenzug nach Norden nach Alaska ab, nach Osten über die kanadische Arktis und dann zurück nach Süden über den Nordatlantik.
Trenberth und Kollegen sind der Ansicht, dass der von ihnen identifizierte Wellenzug der Hauptschuldige sein könnte, der den „polaren Wirbel“ (das Band der Höhenwinde, das normalerweise Polarregionen umgibt) stört, wodurch mehr Eindringlinge in die arktische Luft nach Süden und milde Polewards möglich werden Luft.
Eine andere prominente Ansicht ist jedoch, dass das verkehrte Muster in erster Linie nicht durch den tropischen Ozean, sondern durch die Arktis selbst verursacht werden könnte. Zu den führenden Forschern in diesem Camp gehören Jennifer Francis (Rutgers University), Judah Cohen (Atmospheric and Environmental Research oder VRE) und James Overland (NOAA Pacific Marine Environmental Laboratory). Die Sichtweise der Arktis als Fahrer hat in den letzten Jahren eine wichtige Rolle in der Berichterstattung der Medien gespielt, und die Forschungen darüber häufen sich weiter.
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Bob Henson hat den vollständigen Artikel zu diesem Auszug am 10. November 2014 bei NCAR / UCAR AtmosNews veröffentlicht. UCAR ist die Universitätsgesellschaft für Atmosphärenforschung, ein Konsortium von mehr als 100 Mitgliedskollegs und Universitäten, das sich auf Forschung und Ausbildung in den Atmosphären- und verwandten Erdsystemwissenschaften konzentriert. NCAR ist das Nationale Zentrum für Atmosphärenforschung, das UCAR mit Unterstützung der National Science Foundation verwaltet und das Forschungs-, Beobachtungs- und Recheneinrichtungen sowie eine Vielzahl von Dienstleistungen für die Gemeinschaft der Atmosphären- und verwandten Geowissenschaften bereitstellt. Auszug mit freundlicher Genehmigung verwendet.