kennislink.nl maakt nieuwsgierig

De Noordelijke IJszee zonder ijs. Wie kan het zich voorstellen; zelfs de naam spreekt het al tegen! Eind vorig jaar was in het nieuws dat de Noordpool in de zomer van 2013 wel eens ijsvrij kan zijn. Een nieuwe studie van Rune Graversen en collega’s gepresenteerd in het tijdschrift Nature toont aan dat luchtcirculatie extra warme lucht naar het hoge noorden brengt. Hierdoor versnelt het smelten.

Extra opwarming

De (golf)stroom van nieuws rond het opwarmende klimaat laat de Noordpool niet koud. Sterker nog, hier vind juist een versterkte opwarming plaats. De opwarming aan het aardoppervlak op de Noordpool is bijna tweemaal zo groot als het globale gemiddelde. Dit heet de ‘Arctische amplificatie’. Veranderingen in oceaanstromen en luchtcirculatie, vervuiling van ijs/sneeuw en bewolking zijn in het verleden als mogelijke oorzaken aangevoerd. De nieuwe studie wijst naar veranderingen van luchtcirculatie als oorzaak.

Opwarming in de lente

De onderzoekers uit Stockholm hebben meteorologische data van de troposfeer (0-10 km hoogte op de polen) boven de Noordpool van het eind van de 20^e eeuw heronderzocht. De verandering in weerkaatsing van zonnestraling door ijs/sneeuw (het ijs-albedo effect, zie kader) heeft alleen invloed op de lucht direct boven het aardoppervlak omdat het proces zich hier afspeelt. Echter, alleen de veranderingen in temperatuur voor de lente laten een dergelijk patroon zien waarbij de onderste kilometer van de atmosfeer extra opwarmt ten opzichte van daarboven. Dit betekent dat het ijs-albedo effect niet de hoofdoorzaak van de grote opwarming kan zijn.

IJs-Albedo Effect

Het ijs-albedo effect gaat uit van het principe van de hoge weerkaatsing van zonnestralen door een wit oppervlak. Het witte oppervlak is het ijs/sneeuw op de Noordpool. Hoe groter dit oppervlak hoe meer zonnestralen er worden teruggekaatst waardoor het kouder blijft. Bij vermindering van het witte oppervlak weerkaatst er minder (de oceaan absorbeert meer straling) en dus wordt het een extra stukje warmer. Dit heet voor beide gevallen een ‘positief feedbackmechanisme’, de oorzaak versterkt het gevolg. Het ijs-albedo effect is in de winter niet actief boven de polen want dan schijnt de zon niet.

Bron video: NASA

Opwarming in zomer, herfst en winter

Voor het zomermaanden juli en augustus blijkt de lucht hoger in de atmosfeer (2-4 km hoogte) meer opgewarmd te zijn dan de lucht aan het oppervlak (0-2 km). Ook de letterlijk donkere maanden voor het Noordpoolgebied laten eenzelfde patroon zien. De sterkste temperatuursstijging is dan te vinden op 1 kilometer hoogte. De temperatuursstijging in de wintermaanden is ook de sterkste van het hele jaar. Ook dit is een aanwijzing dat het ijs-albedo effect niet dominant is.

Aanvoer van warme lucht

De verhoogde aanvoer van warme, vochtigere lucht op grotere hoogte naar de Noordpool toe is de verklaring voor de patronen buiten de lente. Deze lucht zorgt voor de extra opwarming. De onderzoekers opperen ook dat een toename van wolken (mede gevormd door het extra vocht) in de laatste decennia de opwarming mede versterkt zou kunnen hebben. De waterdamp in de wolken is namelijk een sterk broeikasgas.

Wat het mechanisme ook is, de oliemaatschappijen zien het liever dooien dan vriezen boven de Noordpool…

Bron video: NASA

Referentie:

Graversen, R.G., Mauritsen, T., Tjernström, M., Källén, E., en Svensson, G., 2008. Vertical structure of recent Arctic warming. Nature 541: 53-57.