снежная буря
Первая метель 2015, как видно из космоса. NOAA / NASA, CC BY

На первый взгляд, спрашивая ли результаты глобального потепления в больше снега может показаться глупый вопрос, потому что очевидно, что если он получает достаточно тепло, нет снега. Следовательно, денье изменения климата использовали недавний снег свалки для сомнение на потепление климата от человеческих влияний. Но они не могут быть более ошибочными.

Чтобы понять связь, нам нужно посмотреть, какие условия делают для самых тяжелых снегопадов. Затем мы можем посмотреть, как изменение климата влияет на эти условия, особенно температуры в атмосфере и океанах, в течение зимы. Изучение этих факторов показывает, что в Северной Америке существует более высокая вероятность сильных снежных бурь, но продолжительность снежного сезона уже сокращается из-за глобального потепления.

Температура Златовласки

Там поговорка, что это может быть "слишком холодно для снега«! Конечно, это миф, но на самом деле это основа, потому что атмосфера замерзает, когда очень холодно. Это потому, что количество влаги, которую может удерживать атмосфера, сильно зависит от температуры. В холодных условиях снег, вероятно, будет состоять из очень маленьких кристаллов и иногда очень легкий и пушистый и подобный «алмазной пыли».

В противоположность этому, тяжелые снегопады происходят с температурой поверхности от приблизительно 28 ° F до 32 ° F - чуть ниже точки замерзания. Конечно же, как только он становится намного выше точки замерзания, снег превращается в дождь. Так что есть "Златовласка" совокупность условий, которые только право привести в супер снежной бури. И эти условия становятся все более вероятно, в середине зимы из-за изменения климата, вызванного деятельностью человека.


графика подписки внутри себя


Физика, лежащая в основе этого явления, регулируется основной закон что говорит о том, что максимальное количество влаги в атмосфере увеличивается экспоненциально с температурой, то есть чем теплее атмосфера, тем больше влаги воздух может удерживать и, следовательно, тем больше потенциал для осаждения.

Для большинства условий на уровне моря, есть правило, которое говорит атмосфера может содержать 4% больше влаги на один градус по Фаренгейту повышения температуры. Некоторые осложнения бывают, как входит в фазу льда, но мы ставим те, в сторону на данный момент. Это приводит к большой разнице в влаги через перепадов температур: При 50 ° F (10 ° C) влагоудерживающий способность воздуха вдвое больше, чем при 32 ° F (0 ° C) и при 14 ° F (-10 ° C ) значение только 24%, что при 50 ° F.

Больше влаги

На самом деле, эта связь имеет фундаментальное значение для почему идет дождь (или снег).

Когда воздушный поток, содержащий водяной пар, поднимается, он переходит в более низкое давление, расширяется и охлаждается. В какой-то момент он больше не может удерживать столько влаги, и поэтому влажность конденсируется в облаке и в конечном итоге образует дождь или снег. Подъем воздуха происходит в основном от штормов, особенно в теплых фронтах, так как теплый воздух перемещается по более холодному воздуху или холодным фронтам, так как холодный воздух толкается под более теплым воздухом.

Во всех бурь, основным источником атмосферных осадков влага уже в атмосфере в начале шторма. Эта влага, в виде водяного пара, собирается с помощью штормовых ветров, привели в шторм, концентрируют и высаживают. Соответственно, если есть больше влаги в окружающей среде, идет дождь (или снег) труднее.

Как это играть, когда температура ниже точки замерзания? Температуры в диапазоне Златовласка от приблизительно 28 ° F и 32 ° F, сопровождающееся влаги, тем больше снега: в самом деле, количество снегопада в 32 ° F будет по крайней мере вдвое больше, чем при 14 ° F. Это может быть гораздо больше, потому что теплый влажный воздух плавучесть также может способствовать интенсификации самого шторма.

Недавние зимних штормов и изменение климата

Экстра-тропические штормы зимой формируются и развиваются по разным температурам, которые велики между континентами и соседними океанами.

Зимой холодный сухой воздух над Северной Америкой образует резкий контраст с относительно теплым влажным воздухом над Гольфстримом и Северной Атлантике. Холодный фронт ведет южную вспышку холодного воздуха, в то время как теплый фронт ведет теплый влажный воздух заголовок на север, как он поднимается вверх и производит осадков в шторм.

Среда, в которой все штормы форма теперь отличается, чем это было только 30 или 40 лет назад из-за глобального потепления, Изменения в составе атмосферы в результате деятельности человека увеличились двуокиси углерода и других удерживающих тепло парниковых газов, с уровнем углекислого газа увеличивается более чем на 40%, так как о 1900 в основном от сжигания ископаемого топлива.

Полученный энергетический дисбаланс согревает нашу планету. И более 90% тепла ушло в океаны. В дополнение к более высоким уровням моря - более чем на 2.5 дюймах, так как 1993 - глобальные температуры поверхности моря (SST) поднялись на 1 ° F с 1970. 

Таким образом, память глобального потепления является, главным образом, в Мировом океане. В среднем воздух над океаном теплее более чем 1 ° F и влажнее на 5% так как 1970s от глобального потепления. В Северной Атлантике произошло дополнительное потепление, а температура поверхности моря превысила 2 ° F выше среднего значения 1981-2010 (включая компонент глобального потепления) на огромном пространстве, простирающемся более чем на 1000 миль от побережья Северной Америки. (см. рисунок выше). Некоторое из этого дополнительного тепла могло возникнуть из-за отсутствия активности ураганов в Атлантике в последнее лето.

В феврале 5-6, 2010 снег "бомбы" произошло и привело к тому, что было передано в то время как "Snowmaggedon", который был использован несколько консервативных сенаторов ложное глобальное потепление и Альберт Гор. Тем не менее, это была зима, и там было много холодного континентального воздуха. Был шторм в нужном месте. И были необычно высокие температуры поверхности моря в субтропической части Атлантического океана - до 3 ° F (1.5 ° C) выше нормы - что привело к экстраординарные количества влаги, подаваемого в шторм. И это привело в исключительных снежных количествах в Вашингтоне, округ Колумбия.

ежемесячно снег
NASA / NOAA

Ранее в этом году, между январем 26-28, 2015, область, охваченная последней зимней штормой, названная некоторыми Juno, была немного дальше на север. Развивающийся шторм находился в правильном положении, чтобы использовать высокую влагу над океаном и развиваться по мере того, как он испытывал резкий контраст между континентом и относительно теплым океаном.

В некоторых районах снег выпал более чем на три фута, в Новой Англии наблюдались условия метели, а в прибрежных районах наблюдались тяжелые моря и эрозия в связи с более высокими уровнями моря, связанными с глобальным потеплением.

Двигаясь вперед, в середине зимы, изменение климата означает, что снегопады будет увеличиваться, потому что атмосфера может содержать 4% больше влаги для каждого увеличения 1 ° F температуры. Так что до тех пор, как он не греет выше точки замерзания, в результате большая свалка снега.

В отличие от этого, в начале и в конце зимы, она нагревает достаточно того, что он, скорее всего, дождь, так что полная зима снегопада не увеличивается. Наблюдения снежного покрова в северном полушарии действительно показывают небольшое увеличение в середине зимы (декабрь-февраль), но огромные потери в весной (см снежного покрова рисунок выше.) Это все часть тенденции к гораздо тяжелее осадков в Соединенных Штатах (смотри рисунок ниже), особенно на северо-востоке.

изменение осадков
Национальная оценка климата США

Другими словами: вызывает ли потепление более или менее осадков варьируется в зависимости от региона, но она изменяет баланс между снегом и дождем. До тех пор, пока она остается ниже точки замерзания, снежные отвалы больше, но снежный сезон сжимается на обоих концах зимы. Так что больше времени тратится идти дождь: горнолыжников в некоторых регионах выгоду в середине зимы, но с более коротким лыжный сезон.

Поскольку повышенная влажность во время шторма может также обеспечивать обратную связь и усиливать шторм, дополнительный снег может легко быть порядка 10% или более от компонент изменения климата.

См. также:

Кевин Тренберт Тренберт, KE, 2011: Изменения в осадках с изменением климата. Климатические исследования, 47, 123-138, doi: 10.3354 / cr00953. [PDF]

Резкое увеличение однодневные экстремальные осадки во время холодного сезона с октября по март.

Национальная оценка климата данные говорят то же самое.

Эта статья изначально была опубликована в Беседа.
Читать оригинал статьи.

Об авторе

trenberth kevinКевин Тренберт - выдающийся старший научный сотрудник Национального центра атмосферных исследований. Он активно участвует в работе Межправительственной группы экспертов по изменению климата (и поделился Нобелевской премией мира в 2007) и Всемирной программой исследований климата (ВПИК). В настоящее время он возглавляет программу Глобальной энергетической и водной биржи (GEWEX) в рамках ВПИК. Он имеет более чем 200 реферируемых журнальных статей и публикаций 460 и является одним из наиболее употребительных ученых в области геофизики.

Заявление о раскрытии информации: Кевин Тренберт получает финансирование от Департамента энергетики и Национального научного фонда.

Похожие книги:

at Внутренний рынок самовыражения и Amazon