Atmosphärische Flüsse verschieben sich polwärts und verändern die globalen Wettermuster

Stimmungsvolle Flüsse– diese langen, schmalen Wasserdampfbänder am Himmel bringen Starkregen und Stürme mit sich an der Westküste der USA und vielen anderen Regionen – verlagern sich in höhere Breiten, und das verändert die Wetterbedingungen auf der ganzen Welt.

Durch die Verschiebung verschlimmern sich die Dürren in einigen Regionen Überschwemmung in anderen und setzen Wasserressourcen dass viele Gemeinschaften gefährdet sind. Wenn atmosphärische Flüsse weit nach Norden reichen die Arktisdas können sie auch Meereis schmelzenAuswirkungen auf das globale Klima.

In einem neue Studie veröffentlicht in Wissenschaftliche FortschritteUniversity of California, Santa Barbara, Klimawissenschaftler Qinghua Ding und ich zeigen, dass sich die atmosphärischen Flüsse in den letzten vier Jahrzehnten um etwa 6 bis 10 Grad in Richtung der beiden Pole verschoben haben.

Stimmungsvolle Flüsse in Bewegung

Atmosphärische Flüsse sind nicht nur eine Sache der Westküste der USA. Sie entstehen in vielen Teilen der Welt und liefern mehr als die Hälfte des mittleren jährlichen Abflusses in diesen Regionen, einschließlich den USA Südostküsten Und Westküste, Südostasien, Neuseeland, Nordspanien, Portugal, das Vereinigte Königreich Und Süd-Zentral-Chile.

Kalifornien ist auf atmosphärische Flüsse angewiesen bis zu 50 % des jährlichen Niederschlags. Eine Reihe winterlicher, stimmungsvoller Flüsse können dort ausreichend Regen und Schnee bringen eine Dürre beendenwie Teile der Region im Jahr 2023 sahen.

Während atmosphärische Flüsse einen ähnlichen Ursprung haben – die Feuchtigkeitsversorgung aus den Tropen –, ist die atmosphärische Instabilität der Jetstream ermöglicht es ihnen, sich auf unterschiedliche Weise polwärts zu krümmen. Keine zwei atmosphärischen Flüsse sind genau gleich.

Was Klimaforscher, uns eingeschlossen, besonders interessiert, ist das kollektive Verhalten atmosphärischer Flüsse. Atmosphärische Flüsse sind häufig in der Gegend zu sehen Extratropeneine Region zwischen dem 30. und 50. Breitengrad beider Hemisphären, die den größten Teil der kontinentalen USA, Südaustralien und Chile umfasst.

Unsere Studie zeigt, dass sich atmosphärische Flüsse in den letzten vier Jahrzehnten polwärts verschoben haben. In beiden Hemisphären hat die Aktivität seit 1979 auf dem 50. nördlichen und 50. südlichen Breitengrad zugenommen, während sie auf dem 30. nördlichen und 30. südlichen Breitengrad seit 1979 abgenommen hat. In Nordamerika bedeutet das, dass mehr atmosphärische Flüsse British Columbia und Alaska durchnässen.

Eine globale Kettenreaktion

Ein Hauptgrund für diese Verschiebung sind Veränderungen der Meeresoberflächentemperaturen in den USA östlicher tropischer Pazifik. Seit 2000 Gewässer in Der östliche tropische Pazifik hatte eine Abkühlungstendenzwas die atmosphärische Zirkulation weltweit beeinflusst. Diese Abkühlung ist oft damit verbunden La-Niña-Bedingungendrückt atmosphärische Flüsse in Richtung der Pole.

Die Polbewegung atmosphärischer Flüsse kann als eine Kette miteinander verbundener Prozesse erklärt werden.

Während der La Niña-Bedingungen, wenn die Meeresoberflächentemperaturen im östlichen tropischen Pazifik abkühlen, ist die Walker-Zirkulation– riesige Luftschleifen, die den Niederschlag beeinflussen, wenn er über verschiedenen Teilen der Tropen steigt und fällt – verstärkt sich über dem Westpazifik. Diese stärkere Durchblutung bewirkt die tropischer Regengürtel zu erweitern. Der ausgedehnte tropische Regenfall, kombiniert mit Veränderungen in den atmosphärischen Wirbelmustern, führt zu Hochdruckanomalien Und Windmuster die atmosphärische Flüsse weiter polwärts lenken.

Umgekehrt während El-Niño-BedingungenBei wärmeren Meeresoberflächentemperaturen wirkt der Mechanismus in die entgegengesetzte Richtung und verschiebt die atmosphärischen Flüsse, sodass sie sich nicht so weit vom Äquator entfernen.

Die Verschiebungen werfen wichtige Fragen darüber auf, wie Klimamodelle zukünftige Veränderungen in atmosphärischen Flüssen vorhersagen. Aktuelle Modelle könnten unterschätzen natürliche Variabilitätwie etwa Veränderungen im tropischen Pazifik, die atmosphärische Flüsse erheblich beeinflussen können. Das Verständnis dieses Zusammenhangs kann Prognostikern helfen, bessere Vorhersagen zu treffen zukünftige Niederschlagsmuster und Wasserverfügbarkeit.

Warum ist diese Polverschiebung wichtig?

Eine Verschiebung der atmosphärischen Flüsse kann große Auswirkungen auf das lokale Klima haben.

In den Subtropen, wo atmosphärische Flüsse immer seltener vorkommen, könnte die Folge längere Dürren und weniger Wasser sein. Viele Gebiete, wie Kalifornien und SüdbrasilienSie sind auf atmosphärische Flüsse angewiesen, damit Niederschläge die Stauseen füllen und die Landwirtschaft unterstützen. Ohne diese Feuchtigkeit könnte es in diesen Gebieten zu noch mehr Wasserknappheit kommen, was zu einer Belastung für Gemeinden, Bauernhöfe und Ökosysteme führen würde.

In höheren Breiten könnten atmosphärische Flüsse, die sich polwärts bewegen, an Orten wie dem zu extremeren Regenfällen, Überschwemmungen und Erdrutschen führen Pazifischer Nordwesten der USA, Europaund sogar in Polarregionen.

In der Arktis könnten mehr atmosphärische Flüsse entstehen das Schmelzen des Meereises beschleunigenDies trägt zur globalen Erwärmung bei und beeinträchtigt Tiere, die auf das Eis angewiesen sind. Eine frühere Studie, an der ich beteiligt war, ergab, dass der Trend der atmosphärischen Flussaktivität im Sommer dazu beitragen könnte 36 % des steigenden Trends bei der Sommerfeuchtigkeit über der gesamten Arktis seit 1979.

Was es für die Zukunft bedeutet

Bisher spiegeln die beobachteten Verschiebungen noch hauptsächlich Veränderungen aufgrund natürlicher Prozesse wider, aber auch die vom Menschen verursachte globale Erwärmung spielt eine Rolle. Es wird erwartet, dass die globale Erwärmung die Häufigkeit und Intensität atmosphärischer Flüsse insgesamt erhöhen wird, weil eine wärmere Atmosphäre dies kann halten mehr Feuchtigkeit.

Wie sich das ändern könnte, wenn sich der Planet weiter erwärmt, ist weniger klar. Die Vorhersage künftiger Veränderungen bleibt vor allem aufgrund der Schwierigkeit unsicher Vorhersage der natürliche Schwankungen zwischen El Niño und La Niñadie eine wichtige Rolle bei atmosphärischen Flussverschiebungen spielen.

Während die Welt wärmer wird, werden atmosphärische Flüsse – und die kritischen Regenfälle, die sie mit sich bringen –werde weiterhin den Kurs ändern. Wir müssen diese Veränderungen verstehen und uns an sie anpassen, damit Gemeinschaften in einem sich verändernden Klima weiterhin gedeihen können.

Dieser Artikel wurde erneut veröffentlicht von Das Gespräch unter einer Creative Commons-Lizenz. Lesen Sie die Originalartikel.