Hetere en drogere zomers
De afgelopen jaren waren er intense zomerse droogtes en hittegolven in regio's zoals Europa en de Verenigde Staten. In Europa nemen hittegolven sneller toe dan elders en ook de bodems in de zomer zijn sinds de jaren 1980 gestaag opgedroogd. Deze trend naar hete en droge extremen in de zomer vormt ernstige risico's voor de samenleving, waaronder bosbranden, mislukte oogsten en gezondheidsrisico's. Het is duidelijk dat een opwarmende planeet leidt tot warmere zomers en meer verdamping, wat zulke hete en droge extremen versterkt. Dit kan echter de snelle opwaartse trend niet volledig verklaren; ook veranderingen in grootschalige windpatronen spelen een rol.
Veroorzaakt door menselijke emissies
"In de gematigde breedte wordt de atmosferische stroming gekenmerkt door hogedruk- en lagedruksystemen die van west naar oost stromen," legt Rei Chemke, senior wetenschapper aan het Weizmann Institute en hoofdauteur van de studie gepubliceerd in npj Climate and Atmospheric Science, uit. "De intensiteit van deze weersystemen, of zoals we ze noemen, 'stormtracks', is sinds 1980 aan het afnemen," voegt hij eraan toe. Wij hebben voor het eerst aangetoond dat deze afzwakking te wijten is aan antropogene emissies van broeikasgassen, zoals CO2, en aerosolen. Om dit te doen, analyseerden de wetenschappers enorme hoeveelheden klimaatgegevens, zowel van waarnemingen als van geavanceerde klimaatmodellen. Alleen als de historische emissies meegenomen worden in de berekeningen van de klimaatmodellen, kan de waargenomen afzwakking verklaart worden.
Opwarming van het poolgebied
"De onderliggende mechanismen van de afzwakking van de stroming wijzen naar de hoge breedtegraden," zegt Chemke. Het poolgebied warmt sneller op dan andere regio's. Het temperatuurverschil tussen noordelijke en zuidelijke breedtegraden is daardoor kleiner geworden, en deze vermindering heeft geleid tot afzwakking van de stormtracks. "Het temperatuurverschil tussen hoge- en lage breedtegraden drijft de stormtracks aan en de sterkere opwarming in de hoge breedtegraden leidt dus tot afzwakking van deze atmosferische stroming," voegt medeauteur en VU-hoogleraar Klimaatextremen en Maatschappelijk Risico Dim Coumou toe. "We zien dezelfde veranderingen in zowel waarnemingen als in klimaatmodellen, en we begrijpen dus goed waarom de afzwakking plaatsvindt," voegt hij eraan toe. Emissies van zowel broeikasgassen als aerosolen - kleine deeltjes die vrijkomen tijdens de verbranding van steenkool of andere bronnen - lijken een min of meer even-belangrijke rol te spelen bij het afzwakken van de stroming. Verder onderzoek zou in meer detail de rol van deze verschillende soorten emissies moeten blootleggen.
Noodzaak terugbrengen emissies
"Het laatste IPCC-rapport geeft aan weinig vertrouwen te hebben in de rol van emissies op stormtracks op het noordelijk halfrond. Onze studie toont aan dat menselijke activiteit de stormtracks nu al verandert, en dat is een groot probleem," concludeert Chemke. "In de zomer brengen lagedruksystemen relatief vochtige, koele en bewolkte omstandigheden van de oceanen naar continenten. Een verzwakking van de stroming betekent dat dergelijke koele maritieme luchtmassa's minder vaak voorkomen, wat gunstige omstandigheden creëert voor de opbouw van hitte en droogte over continenten." De studie is de laatste in een groeiend aantal publicaties die laten zien dat stromingspatronen in de atmosfeer al aan het veranderen zijn door klimaatverandering. Dit benadrukt de urgentie om emissies snel te verminderen.
Beeld: NASA's Scientific Visualization Studio