اولین بلیزارد از 2015 از فضا مشاهده شده است. NOAA / NASA, CC BY
در نگاه اول، پرسیدن که آیا نتایج گرم شدن کره زمین در برف بیشتر ممکن است مانند یک سوال احمقانه زیرا بدیهی به نظر می رسد، اگر به اندازه کافی گرم می شود، هیچ برف وجود دارد. در نتیجه، منکران تغییرات آب و هوایی استفاده کرده اند برف اخیر افسردگی به شک و تردید در آب و هوای گرم از تاثیرات انسانی. با این حال آنها نمی توانند اشتباه بیشتری داشته باشند.
برای درک ارتباط، ما باید به چه شرایطی برای سنگین ترین بارش برف نگاه کنیم. سپس، ما می توانیم نگاه کنیم که چگونه تغییرات آب و هوایی بر روی این شرایط، به ویژه درجه حرارت در جو و اقیانوس ها، در طول زمستان تاثیر می گذارد. مطالعه این عوامل نشان می دهد که احتمال برف شدید باران در شمال امریکا وجود دارد، اما طول فصل برف به دلیل گرمایش جهانی در حال کاهش است.
درجه حرارت Goldilocks
وجود دارد و گفت که می توان آن را "بیش از حد سرد به برف"! البته این یک اسطوره است، اما در حقیقت دلیل آن است که جو بسیار سرد می شود. این به این دلیل است که میزان رطوبت موجود در اتمسفر بسیار زیاد است. در شرایط سرد، برف احتمالا از کریستالهای بسیار کوچک تشکیل شده و گاهی اوقات بسیار سبک و کرکی است و مانند "گرد و غبار الماس".
درست در زیر نقطه انجماد - در مقابل، سنگین ترین بارش برف و دمای سطح از حدود 28 ° F تا 32 ° F رخ می دهد. البته، یک بار آن را می شود بسیار بالاتر از نقطه انجماد، برف تبدیل به باران. بنابراین یک "گلدیلاک" مجموعه ای از شرایط است که فقط حق منجر به یک طوفان برف فوق العاده وجود دارد. و این شرایط در حال تبدیل شدن به احتمال زیاد در اواسط زمستان به دلیل تغییرات آب و هوایی انسان ناشی از.
فیزیک پشت این پدیده توسط یک سیستم مدیریت می شود قانون اساسی این به ما می گوید که حداکثر مقدار رطوبت در اتمسفر با درجه حرارت به طور معکوس افزایش می یابد - یعنی جوهر گرم تر، رطوبت بیشتری را که هوا می تواند نگه دارد و بنابراین پتانسیل بارش بیشتر است.
برای بسیاری از شرایط در سطح دریا، یک قاعده کلی است که می گوید جو می تواند رطوبت 4٪ بیشتر در هر یک درجه افزایش فارنهایت در درجه حرارت نگه دارید وجود دارد. برخی از عوارض در آمده به عنوان فاز یخ وارد می شود، اما ما آن را کنار گذاشته برای تنظیم شد. که ترجمه را به یک تفاوت بزرگ در رطوبت در سراسر اختلاف درجه حرارت: در 50 ° F (10 درجه سانتی گراد) ظرفیت نگهداری آب از هوا دو برابر شده است که در 32 ° F (0 درجه سانتی گراد) و در 14 ° F (-10 ° C ) ارزش تنها 24٪ که در 50 ° F است.
بیشتر رطوبت
در واقع، این رابطه اساسی است چرا باران می بارد (یا بارش برف).
هنگامی که بخشی از هوا حاوی بخار آب برداشته شود، به فشار پایین حرکت می کند، گسترش می یابد و سرد می شود. در بعضی موارد، دیگر نمیتوان رطوبت زیادی را حفظ کرد و بنابراین رطوبت به یک ابر تبدیل می شود و در نهایت باران یا برف را تشکیل می دهد. بلند شدن هوا بیشتر از طوفان، به ویژه در جبهه گرم است، زیرا هوای گرم بر روی هوای سردتر یا جبهه های سرد حرکت می کند، چون هوای سرد هوا را گرم می کند.
در همه طوفان، منبع اصلی بارش رطوبت در حال حاضر در فضای در آغاز از طوفان است. این رطوبت، بخار آب، است که توسط بادهای طوفان جمع شده بودند، به ارمغان آورد به طوفان، متمرکز و رسوب است. بر این اساس، اگر رطوبت بیشتر در محیط وجود دارد، که از آن باران (یا برف) سخت تر است.
چگونه این بازی می کند از زمانی که درجه حرارت زیر انجماد می شود؟ درجه حرارت در محدوده گلدیلاک از بین 28 ° F و 32 ° F، همراه با رطوبت، معنی برف بیشتر: در واقع، مقدار بارش برف در 32 ° F خواهد بود حداقل دو برابر که در 14 ° F. این می تواند خیلی بیشتر به این دلیل که هوای گرم شناور مرطوب نیز ممکن است به تشدید طوفان خود کمک می کند.
طوفان زمستان اخیر و تغییر آب و هوا
طوفان های گرمسیری در زمستان شکل می گیرد و بر تفاوت های دما، که بین قاره ها و اقیانوس های مجاور بزرگتر است، توسعه می یابد.
در فصل زمستان، هوا سرد و خشک در سراسر شمال امریکا شکل یک تضاد با هوا نسبتا گرم و مرطوب بیش از جریان خلیج فارس و اقیانوس اطلس شمالی. جبهه سرد منجر شیوع جنوب از هوای سرد در حالی که یک جبهه هوای گرم منجر گرم عنوان هوای مرطوب شمال به عنوان آن بالا می رود به سمت بالا و تولید بارش در طوفان است.
محیطی که در آن همه فرم طوفان در حال حاضر متفاوت از آن فقط 30 یا 40 سال پیش بود به دلیل گرمایش جهانی. تغییرات در ترکیب اتمسفر از فعالیت های انسانی افزایش یافته است دی اکسید کربن و سایر گازهای گلخانه ای گرما به دام انداختن، با سطح دی اکسید کربن افزایش بیش از 40٪ از حدود 1900 عمدتا از سوخت های فسیلی.
در نتیجه عدم تعادل انرژی سیاره ما را گرم می کند و بیش از 90٪ از گرما به اقیانوس رفته است. علاوه بر سطوح بالاتر دریا - بیش از 2.5 اینچ از 1993 - درجه حرارت جهانی سطح دریا (SSTs) از 1 ° F از زمان 1970 افزایش یافته است.
بنابراین حافظه گرم شدن کره زمین است که عمدتا در اقیانوس ها. به طور متوسط هوا بالاتر از اقیانوس گرمتر است بیش از 1 ° F و رطوبت توسط 5٪ از 1970s از گرم شدن کره زمین. در اقیانوس اطلس شمالی، گرمایی بیش از حد وجود دارد و درجه حرارت دریا بیش از 2 درجه F بالاتر از میانگین 1981-2010 (که شامل مولفه گرم شدن کره زمین) است که در گستره وسیعی بیش از 1000 مایل از ساحل آمریکای شمالی گسترش می یابد. (گرافیک بالا را ببینید). برخی از این گرمای اضافی ممکن است ناشی از فقدان فعالیت بسیار طوفان در اقیانوس اطلس در تابستان گذشته باشد.
در فوریه 5-6، 2010 بارش برف "بمب" رخ داده است و به آنچه در آن زمان به عنوان "Snowmaggedon"، که توسط چندین سناتور محافظه کار به مورد استفاده قرار گرفت به آن اشاره شد منجر گرم شدن کره زمین و ال گور. در عین حال آن زمستان بود و مقدار زیادی از هوای سرد قاره وجود دارد. طوفانی در جای مناسب وجود دارد. و شد غیر منتظره ای بالا درجه حرارت دریا سطح در اقیانوس اطلس نیمه گرمسیری وجود دارد - تا 3 ° F (1.5 ° C) بالاتر از نرمال - که منجر به مقدار فوق العاده ای از رطوبت حال وارد شدن به طوفان تغذیه می کند. و آن را در مقادیر برف استثنایی در منطقه واشنگتن دی سی شده است.
ناسا / NOAA
در اوایل سال جاری، بین ماه های ژانویه 26-28، 2015، منطقه ای که در آخرین طوفان زمستانی مورد هدف قرار گرفته بود، به نام Juno توسط برخی، کمی بیشتر در شمال بود. طوفان در حال توسعه فقط در موقعیت مناسب قرار گرفت تا به رطوبت بالا در اقیانوس ضربه بزند و به همان اندازه که کنتراست شدید بین قاره و اقیانوس نسبتا گرم را تجربه کرد.
در بعضی مناطق بیش از سه فوت از برف، شرایط آب و هوایی در نیو انگلند تجربه شد و دریاهای سنگین و فرسایش در مناطق ساحلی در ارتباط با سطح بالاتر دریا در ارتباط با گرم شدن کره زمین رخ داد.
رفتن به جلو، در فصل زمستان میانه، تغییرات آب و هوایی بدان معنی است که بارش برف افزایش خواهد یافت زیرا جو می تواند رطوبت 4 درصد بیشتر برای هر افزایش 1 ° F در دمای نگه دارید. بنابراین تا زمانی که آن را بالاتر از انجماد گرم نیست، در نتیجه تخلیه بیشتری از برف است.
در مقابل، در آغاز و پایان زمستان، آن را گرم به اندازه کافی است که آن را به احتمال زیاد به باران، به طوری که بارش برف کل زمستان را افزایش نمی دهد. مشاهدات پوشش برف برای نیمکره شمالی واقع نشان افزایش اندکی در اواسط زمستان (دسامبر تا فوریه) اما زیان های بزرگ در فصل بهار (برف شکل پوشش بالا را ببینید.) این همه بخشی از یک روند به بارش بسیار سنگین در ایالات متحده است (شکل زیر)، به ویژه در شمال شرق.
به عبارت دیگر: آیا گرم شدن کره زمین باعث بیشتر یا کمتر بارش به منطقه متفاوت است، اما آن را تغییر تعادل بین برف و باران. تا زمانی که آن زیر نقطه انجماد باقی می ماند، کیسه برف بزرگتر است، اما فصل برف از کاهش در هر دو انتهای زمستان. بنابراین زمان بیشتری را صرف باران: اسکی بازان در برخی از مناطق در اواسط زمستان اما با یک فصل اسکی کوتاه بهره مند شوند.
از آنجا که افزایش رطوبت در طوفان همچنین می تواند بازخورد و تقویت طوفان خود را، برف اضافی می تواند به راحتی سفارش 10٪ یا بیشتر از جزء تغییرات اقلیمی.
همچنین نگاه کنید به:
کوین ترنبرث ترونبرث، KE، 2011: تغییرات بارش با تغییرات آب و هوایی. تحقیقات آب و هوا، 47، 123-138، doi: 10.3354 / cr00953. [PDF]
افزایش شدید در افسردگی یک روزه در طول فصل سرد اکتبر تا مارس.
ارزیابی ملی آب و هوا داده ها همان چیزی را می گویند.
این مقاله در اصل در تاریخ منتشر شد گفتگو.
خوانده شده مقاله.
درباره نویسنده
کوین ترنبرث دانشمند ارشد محسوب می شود در مرکز ملی تحقیقات جوی. او در شورای بین المللی تغییرات اقلیمی (و جایزه صلح نوبل در 2007) و برنامه تحقیقات جهانی آب و هوا (WCRP) را به شدت درگیر کرده است. او در حال حاضر در برنامه جهانی انرژی و آب (GEWEX) تحت WCRP برگزار می شود. او دارای بیش از 200 مقالات مجله و بیش از نشریات 460 است و یکی از دانشمندان بسیار مورد اشاره در ژئوفیزیک است.
اعلامیه افشائی: کوین ترنبرث منابع مالی را از وزارت انرژی و بنیاد ملی علوم دریافت می کند.
کتاب های مرتبط:
