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到2060年代急流变化可能会放大极端天气

新研究提供了关于北大西洋急流的位置和强度在过去1,250 年中如何变化的见解。研究结果表明,在温室气体排放不减的情况下,早在 2060 年,急流的位置可能会迁移到自然变化范围之外,这可能会给大西洋两岸的社会带来与天气相关的严重后果。

该研究由亚利桑那大学气候系统中心的博士后研究员马修奥斯曼领导,发表在国家科学院院刊或PNAS 上。

北大西洋急流是在北美洲和欧洲之间飞行的航空旅客所熟悉的,它是环绕北极的盛行西风带。通常被称为“极地急流”,这些高空风影响北美东部和西欧的天气和气候,占这两个地区年降水量和温度变化的 10% 到 50%。然而,关于喷流在过去如何变化,或者它在未来可能如何变化,我们知之甚少。

奥斯曼的研究团队从跨越格陵兰冰盖的近 50 个地点收集了冰川冰芯样本,以重建可追溯到 8 世纪的北大西洋风向变化。重建表明,迄今为止,自然变化掩盖了人为变暖对跨年度和更长时间尺度的中纬度大气动力学的影响。

“对于地球上的大多数地方,直接气候观测通常不会超过几十年,”奥斯曼说。“因此,我们对急流如何或为什么在更长的时间内发生变化没有很好的了解。我们所知道的是,急流的异常变化可能会产生严重的社会影响,例如洪水和干旱,由于了解它对天气模式的影响,因此,在思考未来方面,我们现在可以开始使用过去作为序幕。”

研究表明,尽管自然变化在很大程度上控制了北大西洋急流的位置,但持续变暖可能会导致与常态的显着偏差。特别是,模型预测预测了 21 世纪变暖情景下北大西洋急流向北迁移。这种迁移可能会在几十年内使喷射流显着不同。

尽管极地急流在飞机的典型巡航高度附近吹得最快,但实际上风带一直延伸到地面。奥斯曼解释说,虽然强度较小,但在地面附近,它通常被称为风暴轨迹。风暴路径影响格陵兰岛的天气和气候,影响岛上的降水和温度变化。通过分析格陵兰冰芯中降雪量的逐年变化,以及构成这些年雪层的水分子的化学组成,研究人员能够提取出数百年前的线索,了解急流是如何形成的。改变了。

奥斯曼说:“这些层告诉我们特定年份的降水量下降了多少,以及气团所处的温度。”

奥斯曼说,今年夏天太平洋西北部的热浪和欧洲的洪水等天气事件是近期急流如何根据强度或位置影响天气模式的一些例子。但在更长的时间尺度上也会发生重大的社会变化。重建急流的过去表明,在某些年份,它可能位于遥远的北方,但几年后才冒险向南超过 10 度。

“这种变化对人们在特定地点可能遇到的天气类型有巨大影响,”奥斯曼说。“例如,当急流位于更靠南的地方时,通常干燥的伊比利亚半岛往往会经历更温和、更潮湿的条件。但是,随着急流向北迁移,大部分水分也会从伊比利亚转移到已经潮湿的地区斯堪的纳维亚。因此,未来向极移动的急流可能会产生类似但更持久的后果。”

该团队能够将风速和地理变化的某些变化与历史天气相关的灾害相匹配。例如,在 1374 年席卷伊比利亚半岛的饥荒期间,急流位于异常遥远的北方。同样,1728 年和 1740 年在不列颠群岛和爱尔兰发生的两次饥荒事件恰逢风速几乎达到平常强度的一半的年份,这使气温急剧下降并减少了降水。后者发生在 1740 年,据估计已夺去了近 50 万人的生命。

奥斯曼和他的合著者预计,未来北大西洋急流的任何变化也会对日常天气和生态系统产生重大影响,涓滴效应会影响国家经济和社会。

“我们的结果是一个警告:虽然将急流推到自然范围之外会有问题,但它的最终轨迹在很大程度上仍由我们控制,”他说。

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