Die eerste sneeu storm van 2015 soos gesien vanuit die ruimte. NOAA / NASA, CC BY
Met die eerste oogopslag, vra of aardverwarming veroorsaak meer sneeu mag lyk soos 'n dom vraag, want natuurlik, as dit is warm genoeg is, is daar geen sneeu. Gevolglik deniers van klimaatsverandering gebruik het onlangse sneeu dumps om onsekerheid saai op 'n warm klimaat van menslike invloede. Tog kan hulle nie meer verkeerd wees nie.
Om die verband te verstaan, moet ons kyk na watter toestande die swaarste sneeuvalle maak. Dan kan ons kyk hoe klimaatsverandering daardie toestande beïnvloed, veral temperature in die atmosfeer en oseane, gedurende die winter. Deur hierdie faktore te bestudeer, blyk dit dat daar 'n groter kans is op swaar sneeustorms in Noord-Amerika, maar die lengte van die sneeu seisoen is reeds besig om te krimp as gevolg van aardverwarming.
Goldilocks Temperatures
Daar is 'n gesegde dat dit kan wees "te koud om te sneeu"! Dit is natuurlik 'n mite, maar dit het wel 'n grondslag omdat die atmosfeer vries droog word as dit baie koud is. Dit is omdat die hoeveelheid vog wat die atmosfeer kan hou, baie sterk afhang van die temperatuur. Onder koue toestande sal die sneeu waarskynlik uit baie klein kristalle bestaan, en soms is dit baie lig en pluizig en soos "diamantstof".
In teenstelling hiermee het die swaarste sneeuneerslae voorkom met oppervlaktemperature van ongeveer 28 ° F tot 32 ° F - net onder die vriespunt. Natuurlik, wanneer dit raak baie bo vriespunt, die sneeu draai reën. So is daar 'n "Gouelokkies" stel voorwaardes wat net reg om te lei tot 'n super sneeu storm. En hierdie toestande is besig om meer geneig om in die middel van die winter as gevolg van die mens veroorsaak klimaatsverandering.
Die fisika agter hierdie verskynsel word deur a beheer basiese wet Dit vertel ons dat die maksimum hoeveelheid vog in die atmosfeer eksponensieel met temperatuur styg - dit is hoe warmer die atmosfeer, hoe meer vog die lug kan hou en dus hoe groter die potensiaal vir neerslag.
Vir die meeste toestande by seevlak, is daar 'n reël wat sê die atmosfeer kan 4% meer vog hou per een graad Celsius toename in temperatuur. Sommige komplikasies kom in as die ys fase betree, maar ons stel die eenkant vir nou. Dit kom neer op 'n groot verskil in vog oor temperatuur verskille: Op 50 ° F (10 ° C) die waterhouvermoë van die lug is dubbel dié by 32 ° F (0 ° C) en by 14 ° F (-10 ° C ) ter waarde is net 24% wat by 50 ° F.
meer vog
Trouens, hierdie verhouding is fundamenteel vir hoekom reën dit (of sneeu).
Wanneer 'n pakkie lug wat waterdamp bevat, opgehef word, beweeg dit in laer druk, vergroot en afkoel. Op 'n stadium kan dit nie meer so veel vog bevat nie, en die vog kondenseer in 'n wolk en vorm uiteindelik reën of sneeu. Die opheffing van lug kom meestal van storms, veral in warm fronte, aangesien warm lug oor koeler lug of koue fronte beweeg, soos koue lug onder warmer lug stoot.
In alle storms, die hoofbron van neerslag is die vog wat reeds in die atmosfeer aan die begin van die storm. Dit vog, as waterdamp, is ingesamel deur die storm winde, het in die storm, gekonsentreer en neergeslaan het. Gevolglik, indien daar meer vog in die omgewing, dit reën (of sneeu) harder.
Hoe hou dit uitspeel wanneer temperature onder die vriespunt? Temperature in die Gouelokkies reeks tussen ongeveer 28 ° F en 32 ° F, vergesel deur vog, beteken meer sneeu: inderdaad, die bedrag van die sneeu op 32 ° F sal ten minste twee keer soveel as in 14 ° F wees. Dit kan baie meer wees nie, want die warm klam lewendige lug kan ook bydra tot verdieping van die storm self.
Onlangse winterstorms en klimaatverandering
Buite-tropiese storms in die winter vorm en ontwikkel op verskille in temperatuur, wat die grootste is tussen vastelande en aangrensende oseane.
In die winter, die koue droë lug oor Noord-Amerika vorm 'n skerp kontras met die relatief warm vogtige lug oor die Golfstroom en die Noord-Atlantiese Oseaan. 'N Koue front lei die suidelike uitbreek van koue lug terwyl 'n warm front lei die warm klam opskrif lug noordwaarts soos dit opwaarts styg en produseer neerslag binne die storm.
Die omgewing waarin almal storms vorm is nou anders as wat dit was net 30 of 40 jaar gelede as gevolg van aardverwarming. Veranderinge in atmosferiese samestelling van menslike aktiwiteite het toegeneem koolstofdioksied en ander hitte vasvang kweekhuisgasse, met koolstofdioksied vlak te verhoog deur meer as 40% sedert ongeveer 1900 hoofsaaklik uit die verbranding van fossielbrandstowwe.
Die gevolglike energie wanbalans warm ons planeet. En meer as 90% van die hitte het in die oseane gegaan. Benewens hoër seevlakke - met meer as 2.5 duim sedert 1993 - het die globale seevlaktemperatuur (SSTs) sedert 1 met 1970 ° F gestyg.
So het die geheue van aardverwarming is hoofsaaklik in die oseane. Gemiddeld die lug bokant die oseane is warmer met meer as 1 ° F en vogtiger deur 5% sedert die 1970s van aardverwarming. In die Noord-Atlantiese Oseaan is daar addisionele opwarming en die oppervlak seertemperatuur is bo 2 ° F bo 'n 1981-2010-gemiddelde (wat 'n globale verwarmingskomponent insluit) oor 'n groot uitspansel wat meer as 1000-kilometer uit die kus van Noord-Amerika strek. (sien grafiese, hierbo). Van hierdie ekstra warmte kan ontstaan het as gevolg van die afwesigheid van baie orkaanaktiwiteite in die Atlantiese Oseaan die afgelope somer.
In Februarie 5-6, 2010 n sneeu "bom" plaasgevind en het gelei tot wat om ten tyde as "Snowmaggedon," wat deur verskeie konserwatiewe Senators is gebruik om verwys spot globale verwarming en Al Gore. Tog was dit winter en daar was baie van die koue kontinentale lug. Daar was 'n storm op die regte plek. En daar was buitengewoon hoë oppervlak seetemperature in die subtropiese Atlantiese Oseaan - tot 3 ° F (1.5 ° C) bo normaal - wat gelei het tot buitengewone hoeveelhede vog gevoed in die storm. En dit het gelei tot buitengewone sneeu bedrae in die Washington DC-area.
NASA / NOAA
Vroeër vanjaar, tussen Januarie 26-28, 2015, was die area wat gerig is op die nuutste winterstorm, wat Juno genoem word, 'n bietjie verder noord. Die ontwikkelende storm was in die regte posisie om die hoë vog oor die see te krap en te ontwikkel aangesien dit die skerp kontras tussen die vasteland en die relatief warm oseaan ervaar het.
Meer as drie voet sneeu het in sommige gebiede geval, blizzard toestande is ervaar in Nieu-Engeland en swaar seë en erosie het in kusstreke plaasgevind in samewerking met die hoër seevlakke wat verband hou met aardverwarming.
Om vorentoe te beweeg, in die middel van die winter, klimaatsverandering beteken dat sneeu sal toeneem omdat die atmosfeer 4% meer vog kan hou vir elke 1 ° F toename in temperatuur. So solank dit nie warm bo vriespunt, die resultaat is 'n groter stortingsterrein van sneeu.
In teenstelling hiermee het aan die begin en einde van die winter, is dit warm genoeg is dat dit meer geneig om reën, sodat die totale winter sneeu nie verhoog. Waarnemings van sneeubedekking vir die noordelike halfrond wel effense stygings in die middel van die winter (Desember-Februarie), maar groot verliese in die lente (sien sneeubedekking bostaande figuur.) Dit is alles deel van 'n tendens om veel swaarder neerslag in die Verenigde State van Amerika wys (sien onderstaande figuur), veral in die noordooste.
Amerikaanse Nasionale Klimaat Assessering
Anders gestel: of verhitting meer veroorsaak of minder neerslag wissel volgens streek, maar dit verander die balans tussen sneeu en reën. Solank dit bly onder vriespunt, die sneeu stortingsterreine is groter, maar die sneeu seisoen krimp aan beide kante van die winter. So meer tyd bestee reën: skiërs in sommige streke voordeel in die middel van die winter, maar met 'n korter ski-seisoen.
Omdat die verhoogde vog in die storm ook die storm self kan terugvoer en versterk, kan die ekstra sneeu maklik 10% of meer van die klimaatverandering komponent.
Sien ook:
Kevin Trenberth Trenberth, KE, 2011: Veranderinge in neerslag met klimaatsverandering. Klimaatnavorsing, 47, 123-138, doi: 10.3354 / cr00953. [PDF]
Daar is 'n skerp toename in eendag-presipitasie-uiterstes gedurende die koue seisoen van Oktober tot Maart.
Nasionale Klimaat Assessering data sê dieselfde ding.
Hierdie artikel is oorspronklik gepubliseer op Die gesprek.
Lees die oorspronklike artikel.
Oor die skrywer
Kevin Trenberth is 'n gediplomeerde senior wetenskaplike by die Nasionale Sentrum vir Atmosferiese Navorsing. Hy is swaar betrokke by die Intergouvernementele Paneel oor Klimaatsverandering (en deel die Nobelprys vir Vrede in 2007) en die Wêreldklimaatsnavorsingsprogram (WCRP). Hy staan tans onder die WCRP se Global Energy and Water Exchanges (GEWEX) -program. Hy het meer as 200-referaatjoernaalartikels en oor 460-publikasies en is een van die hoogs aangehaalde wetenskaplikes in geofisika.
Openbaarmakingsverklaring: Kevin Trenberth ontvang befondsing van die Departement van Energie en die Nasionale Wetenskapstigting.
Verwante Boeke:
