Future North Atlantic Oscillation weakening linked to land–sea warming contrast
Deze studie onthult dat de ENSO-onafhankelijke component van de Noord-Atlantische Oscillatie (NAO) robuust verzwakt onder wereldwijde opwarming door een verminderde land-zee temperatuurgradiënt, terwijl onzekerheid in ENSO-gestuurde veranderingen leidt tot uiteenlopende modelprojecties voor de totale NAO-variabiliteit.
Oorspronkelijk artikel gelicentieerd onder CC BY 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). Dit is een AI-gegenereerde uitleg van het onderstaande artikel. Het is niet geschreven of goedgekeurd door de auteurs. Raadpleeg het oorspronkelijke artikel voor technische nauwkeurigheid. Lees de volledige disclaimer
Elke winter wordt het weer in Europa en het oosten van de Verenigde Staten grotendeels bepaald door een enorme wipwap van luchtdruk in de Noord-Atlantische Oceaan. Wetenschappers noemen dit de Noord-Atlantische Oscillatie. Wanneer de wipwap naar de ene kant kantelt, versterkt de straalstroom en verschuift deze naar het noorden, wat leidt tot milde, natte winters in Noord-Europa en koude, droge lucht in het zuiden. Wanneer de wipwap naar de andere kant kantelt, keert het patroon om, wat vaak leidt tot harde winters in het noorden en warmere omstandigheden in het zuiden. Dit natuurlijke ritme is een van de belangrijkste drijfveren van het regionale klimaat, maar naarmate de planeet opwarmt, worstelen wetenschappers met de vraag hoe deze oscillatie zich zal gedragen. Hoewel er algemeen wordt verwacht dat de gemiddelde positie van de wipwap kan verschuiven, kon niemand het eens worden over de vraag of de schommelingen zelf sterker, zwakker of gelijk zouden blijven.
Een nieuwe studie door onderzoekers van de Universiteit van Tokio en de Universiteit van Tsukuba heeft dit mysterie eindelijk ontrafeld door de oscillatie in twee afzonderlijke delen te splitsen. Ze ontdekten dat het deel van het weerpatroon dat wordt aangedreven door de eigen interne chaos van de atmosfeer, zwakker wordt naarmate de wereld opwarmt. Het deel van het patroon dat echter wordt beïnvloed door het El Niño-fenomeen in de tropische Stille Oceaan, wordt juist sterker. Omdat klimaatmodellen het niet met elkaar eens zijn over de exacte manier waarop El Niño in de toekomst zal veranderen, verschillen ze ook van mening over de vraag of de totale weerschommelingen zullen groeien of krimpen. De studie onthult dat de verzwakking van het interne patroon wordt veroorzaakt door een specifieke verandering in de manier waarop land en oceaan ten opzichte van elkaar opwarmen.
Om dit te begrijpen, kun je de atmosfeer voorstellen als een enorme motor die draait op temperatuurverschillen. De Noord-Atlantische Oscillatie wordt aangedreven door het contrast tussen de koude lucht boven het Noord-Amerikaanse continent en de relatief warme lucht boven de Noord-Atlantische Oceaan. Dit temperatuurverschil creëert een helling in de luchtdruk waar weersystemen langs naar beneden glijden, waarbij ze energie winnen terwijl ze gaan. De onderzoekers gebruikten enorme computersimulaties, waarbij ze duizenden verschillende versies van de toekomstige klimaatscenario's draaiden, om te zien wat er gebeurt met deze motor wanneer de planeet opwarmt. Ze ontdekten dat de motor aan efficiëntie verliest.
De reden voor dit verlies aan kracht ligt in een veranderend landschap van warmte. Terwijl de planeet opwarmt, warmt het land in het noordoosten van Noord-Amerika veel sneller op dan de nabijgelegen oceaan. Tegelijkertijd warmt een specifiek deel van de Noord-Atlantische Oceaan, bekend als de "warming hole", niet zozeer op als de rest van de oceaan, en kan zelfs koel blijven. Dit creëert een situatie waarin het temperatuurverschil tussen het continent en de oceaan kleiner wordt. Wanneer dat gat kleiner wordt, heeft de atmosfeer minder energie om te oogsten, en worden de schommelingen van de Noord-Atlantische Oscillatie minder krachtig. De studie toonde aan dat deze verzwakking van het interne patroon een robuuste, consistente bevinding is in bijna alle modellen die zij hebben getest.
De volledige situatie is echter ingewikkelder vanwege de tropische Stille Oceaan. De onderzoekers scheidden de weerpatronen in patronen die worden veroorzaakt door de eigen interne bewegingen van de atmosfeer en patronen die worden gedreven door veranderingen in de tropische Stille Oceaan, specifiek de El Niño-Zuidelijke Oscillatie. Ze ontdekten dat terwijl het interne deel zeker verzwakt, het deel dat wordt gedreven door El Niño juist sterker wordt. De tropische stormen die geassocieerd worden met El Niño worden intenser, en hun invloed op de Noord-Atlantische Oceaan groeit. In de computermodellen werkt deze versterkende kracht tegen de verzwakkende interne motor in.
Dit conflict verklaart waarom verschillende klimaatmodellen in het verleden zulke verschillende antwoorden hebben gegeven. Sommige modellen laten zien dat de totale weerschommelingen zwakker worden, terwijl andere laten zien dat ze sterker worden. Het verschil hangt er volledig van af hoeveel die tropische invloed groeit in elk specifiek model. Als een model een enorme toename van de kracht van El Niño voorspelt, worden de totale schommelingen groter. Als een model een kleinere toename voorspelt, wint de verzwakking van het interne patroon het, en worden de schommelingen kleiner. De studie concludeert dat om betrouwbare voorspellingen te doen over toekomstig winterweer in Europa en Noord-Amerika, wetenschappers eerst het puzzelstukje van hoe El Niño zal veranderen moeten oplossen. Tot die tijd blijft de onzekerheid in de tropische Stille Oceaan de grootste bron van twijfel in onze voorspellingen voor de Noord-Atlantische Oceaan.
De bevindingen suggereren ook dat de toekomst van dit weerpatroon niet simpelweg verbonden is aan hoe heet de planeet gemiddeld wordt. In plaats daarvan hangt het zwaar af van het specifieke patroon van opwarming in de regio. Als het land erin blijft slagen sneller op te warmen dan de oceaan, of als de afkoelende plek in de oceaan aanhoudt, zullen de weerschommelingen waarschijnlijk verzwakken. Dit betekent dat zelfs als de wereldwijde temperaturen stabiliseren, het gedrag van de Noord-Atlantische Oscillatie nog steeds drastisch kan veranderen als de regionale opwarmingspatronen verschuiven. De studie biedt een duidelijke routekaart voor toekomstig onderzoek, waarbij wordt aangetoond dat het begrijpen van de lokale dans tussen land- en zeetemperaturen net zo cruciaal is als het volgen van de wereldwijde broeikasgasconcentraties.
Verdrinkt u in papers in uw vakgebied?
Ontvang dagelijkse digests van de nieuwste papers die bij uw onderzoekswoorden passen — met technische samenvattingen, in uw taal.