Cuaca hangat yang jauhnya ribuan mil tampaknya bukan merupakan penyebab musim dingin Inggris yang mengerikan atau dinginnya tulang yang dialami tahun ini oleh Amerika Serikat bagian timur. Tetapi Arktik yang memanas dapat dipersalahkan untuk keduanya, kata ilmuwan atmosfer Universitas Rutgers Jennifer Francis pada Pertemuan Tahunan AAAS baru-baru ini di Chicago, Illinois.
Konten terkait
- Deep Freeze Mengungkap Gua Es Terpencil Danau Superior
- Gelombang Panas Musim Panas Mungkin Berhubungan Dengan Kehilangan Es Laut
"Itu karena pola musim dingin ini pada dasarnya telah terjebak di satu tempat sejak awal Desember, " kata Francis. Dan pola — yang sudah termasuk suhu dingin dan dingin di Amerika Serikat bagian timur, misalnya — macet karena Kutub Utara.
Kembali pada tahun 1896, fisikawan Swedia Svante Arrhenius pertama kali menghitung [pdf] bagaimana memompa karbon dioksida ke atmosfer akan menghangatkan planet melalui efek rumah kaca. Pemanasan itu, tulisnya, akan paling menonjol di daerah Arktik, sebuah fenomena yang dikenal sebagai amplifikasi Kutub (atau kutub). Dan sekarang dapat dilihat di atas kebisingan cuaca dunia — di bawah ini adalah animasi NASA tentang perbedaan suhu dibandingkan dengan rata-rata, dari tahun 1950 hingga 2013:
Pemanasan Arktik baru-baru ini mudah terlihat dengan hilangnya es laut musim panas di Samudra Arktik. Luasnya es laut musim panas, khususnya, telah menurun selama lebih dari dua dekade, dan hilangnya es yang lama dan kental telah diucapkan secara khusus (lihat video di bawah).
"Ketika Anda kehilangan es laut, amplifikasi Arktik pasti ada di sini, " kata Mark Serreze, direktur Pusat Data Salju dan Es Nasional. Kehilangan es laut itu, katanya, akan berdampak di pertengahan garis lintang, terutama pada pola cuaca.
Kutub Utara mempengaruhi bagian planet lainnya dalam banyak hal, tetapi yang paling relevan untuk karya Francis disebut gradien suhu kutub — itulah perbedaan suhu antara Kutub Utara dan garis lintang pertengahan, tempat benua Amerika Serikat duduk. Gradien suhu kutub menyebabkan udara mulai mengalir dari Kutub Utara ke selatan, dan Bumi yang berputar memaksa udara untuk bergerak dari barat ke timur, menciptakan aliran jet.
Penerbang yang sering akan mengenali aliran jet sebagai sungai udara yang dapat memberikan dorongan bagi pesawat mereka ketika terbang dari Los Angeles ke Kota New York. Penggemar cuaca, mungkin lebih mengenal pola udara karena kemampuannya untuk memindahkan sistem cuaca di seluruh benua.
"Ketika Anda menghangatkan Kutub Utara lebih cepat, Anda mengurangi perbedaan suhu antara Kutub Utara dan daerah yang lebih jauh ke selatan, " dan itu melemahkan gradien suhu kutub, Francis menjelaskan. Gradien yang lebih lemah menghasilkan aliran jet yang lebih lemah.
"Ketika kita melemahkan perbedaan suhu antara Kutub Utara dan garis lintang, kita berharap angin dari barat ke timur semakin lemah, " kata Francis. "Ketika itu terjadi, kami juga berharap untuk melihat aliran di aliran jet tingkat atas menjadi lebih bergelombang." Francis membandingkan aliran jet ke sungai. Ketika sebuah sungai mengalir menuruni lereng gunung yang curam, ia mengalir dengan cepat dan jalurnya lurus. Tetapi ketika sungai mengalir di atas dataran datar, itu lebih lambat dan jalurnya dapat mulai berkelana. Aliran jet sekarang kadang-kadang berkelok-kelok seperti sungai yang bergerak lambat:
Arus jet yang lebih lemah mungkin lebih mudah dibelokkan dari jalurnya ketika bertemu sesuatu seperti pegunungan atau massa udara panas, kata Francis. Gelombang besar itu meningkatkan kemungkinan bahwa sistem cuaca — seperti musim dingin yang sangat dingin atau periode tanpa hujan — akan terhalang. “Ini berarti cuaca yang mereka ciptakan lebih lama di lokasi Anda. Ini mengarah pada pola cuaca yang lebih persisten dan kecenderungan cuaca ekstrem dari tipe-tipe tertentu menjadi lebih mungkin, ”kata Francis. "Ini hipotesisnya."
Dan itu adalah peringatan besar dalam pekerjaan ini - ini adalah hipotesis yang dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir oleh Francis dan rekannya, Steve Vavrus, seorang ilmuwan atmosfer di University of Wisconsin, Madison. "Tidak semua orang di sini, " aku Francis.
Tetapi ini tampaknya merupakan perkembangan yang cukup baru dalam evolusi iklim planet ini. Sinyal amplifikasi Arktik, pertama kali diprediksi kembali pada tahun 1896, benar-benar hanya menjadi nyata di atas naik turunnya cuaca secara acak dalam 10 atau 15 tahun terakhir, sehingga efeknya — seperti aliran jet yang melemah — baru sekarang mulai menjadi berpengalaman, kata Francis.
Dan Francis mengakui bahwa pola cuaca yang tertahan oleh aliran jet tidak menjelaskan semua serangan cuaca ekstrem baru-baru ini. Butuh beberapa waktu bagi para ilmuwan untuk memecahkannya, tetapi Francis mencatat hal ini hipotesis didukung oleh kombinasi pengamatan, fisika dan model iklim.
"Ada banyak hal yang terjadi dalam sistem iklim yang mempengaruhi aliran jet, " katanya, "dan mencari tahu bagaimana potongan-potongan puzzle yang berbeda-beda cocok menjadi area penelitian yang sangat aktif saat ini."
