Когда Арктика потеплела после ледникового периода 10 000 лет назад, это создало идеальные условия для засухи.
Согласно новому исследованию, проведенному ученым из Университета Вайоминга, подобные изменения могут произойти и сегодня, потому что потепление в Арктике ослабляет разницу температур между тропиками и полюсами. Это, в свою очередь, приводит к меньшему количеству осадков, более слабым циклонам и более слабому западному ветру в средних широтах - рецепт длительной засухи.
Разница температур между тропиками и полюсами влияет на погоду. Когда эти противоположные температуры шире, результатом становится больше осадков, более сильные циклоны и более сильный поток ветра. Однако из-за таяния арктических льдов и нагревания полюсов эти разные температуры становятся ближе.
«Наш анализ показывает, что чем теплее Арктика, тем слабее струйное течение и другие формы ветра», - говорит Брайан Шуман, профессор Университета Вашингтона на кафедре геологии и геофизики. «Разница температур в Арктике и тропиках не такая крутая. Из-за этого в средних широтах выпадает меньше осадков».
Шуман является соавтором нового исследования, которое освещается в статье под названием «Чистое количество осадков в средних широтах уменьшилось из-за потепления в Арктике во время голоцена», опубликованной сегодня (27 марта) онлайн в журнале Nature, международном еженедельный научный журнал. Печатная версия статьи будет опубликована 4 апреля.
Исследователи из Университета Северной Аризоны; Католический университет Лувена в Лувен-ин-Нев, Бельгия; Геофизический центр Флоренс Баском в Рестоне, штат Вирджиния; и Корнельский университет также внесли свой вклад в статью.
В статье Nature используется глобальный подход и рассказывается об истории суровых засушливых периодов температурных изменений. Важно отметить, что когда температуры менялись так же, как сегодня (потепление Арктики), средние широты - особенно места как Вайоминг и другие части центральной части Северной Америки - высохли», - объясняет Шуман. «Модели климата предсказывают аналогичные изменения в будущем».
В настоящее время темпы потепления в северных высоких широтах вдвое превышают среднемировой показатель. Согласно статье, это уменьшит температурный градиент от экватора к полюсу до значений, сравнимых с периодом раннего и среднего голоцена.
Шуман говорит, что его исследовательский вклад с использованием геологических данных помог оценить, насколько засушливыми были условия за последние 10 000 лет. Его исследования включали три водоема в Вайоминге: Лесное озеро, расположенное над Дюбуа; Пруд Маленького Ветреного холма в Снежном хребте; и Радужное озеро в горах Медвежий Клык.
«Озера - это естественные регистраторы влажных и сухих условий», - говорит Шуман. «Когда озера поднимаются или опускаются, остаются геологические свидетельства».
Температурный анализ исследователей во время голоцена включал 236 записей из 219 мест. Шуман говорит, что за последние 10 000 лет многие из исследованных озер были ниже в истории, чем сегодня.
«В Вайоминге было несколько тысяч лет, когда несколько озер высохли, а песчаные дюны были активны там, где теперь есть растительность», - говорит Шуман. «Расширяясь до Восточного побережья, сегодня это влажный ландшафт. Но 10 000 лет назад Восточное побережье было почти таким же сухим, как Великие равнины».
Исследовательская группа рассмотрела эволюцию разницы температур между тропиками и полюсами за три временных периода: 100 лет назад, 2000 лет назад и 10 000 лет назад. За последние 100 лет многие атмосферные записи облегчили анализ, но за последние 2 000 лет или 10 000 лет доступных записей было меньше. Кольца деревьев могут помочь в расширении исследований по измерению температур за последние 2000 лет, но отложения озер, пещерных отложений и ледникового льда были изучены для записи предшествующих температур и осадков.
«Эта информация создает тест для климатических моделей», - говорит Шуман. «Если вы хотите использовать компьютер для прогнозирования будущего, полезно проверить способность этого компьютера делать прогнозы для какого-либо другого периода времени. Геологические данные являются отличным тестом».
Исследование финансировалось Научным фондом Arizona Bisgrove Scholar Award, Национальным научным фондом и Фондом технологических и исследовательских инициатив штата Аризона, находящимся в ведении Попечительского совета Аризоны.