Přeskočit na obsah

Polární zesílení: Porovnání verzí

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Smazaný obsah Přidaný obsah
m přidána Kategorie:Arktida za použití HotCat
zesilovací mechanismy
značky: možné problémové formulace editace z Vizuálního editoru
Řádek 149: Řádek 149:
| datum přístupu = 2021-11-27
| datum přístupu = 2021-11-27
}}</ref>
}}</ref>

== Zesílení ==

=== Zesilovací mechanismy ===
[[Zpětné vazby klimatických změn|Zpětné vazby]] spojené s mořským ledem a sněhovou pokrývkou jsou uváděny jako jedna z hlavních příčin nedávného polárního zesílení na Zemi.<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Hansen
| jméno = J.
| příjmení2 = Sato
| jméno2 = M.
| příjmení3 = Ruedy
| jméno3 = R.
| titul = Radiative forcing and climate response
| periodikum = Journal of Geophysical Research: Atmospheres
| datum vydání = 1997-03-27
| ročník = 102
| číslo = D6
| strany = 6831–6864
| doi = 10.1029/96JD03436
| jazyk = en
| url = http://doi.wiley.com/10.1029/96JD03436
| datum přístupu = 2021-11-27
}}</ref><ref name=":1">{{Citace elektronické monografie
| titul = IPCC AR5 WG1 - Chapter 11 Near-term Climate Change: Projections and Predictability
| url = http://www.climatechange2013.org/images/report/WG1AR5_Chapter11_FINAL.pdf
| vydavatel = IPCC
| datum vydání = 2013
| datum přístupu = 2021-11-27
}}</ref><ref>{{Citace periodika
| příjmení = Pistone
| jméno = Kristina
| příjmení2 = Eisenman
| jméno2 = Ian
| příjmení3 = Ramanathan
| jméno3 = Veerabhadran
| titul = Radiative Heating of an Ice‐Free Arctic Ocean
| periodikum = Geophysical Research Letters
| datum vydání = 2019-07-16
| ročník = 46
| číslo = 13
| strany = 7474–7480
| issn = 0094-8276
| doi = 10.1029/2019GL082914
| jazyk = en
| url = https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2019GL082914
| datum přístupu = 2021-11-27
}}</ref> Tyto zpětné vazby jsou zvláště výrazné pro lokální polární zesílení,<ref name=":2">{{Citace periodika
| příjmení = Bekryaev
| jméno = Roman V.
| příjmení2 = Polyakov
| jméno2 = Igor V.
| příjmení3 = Alexeev
| jméno3 = Vladimir A.
| titul = Role of Polar Amplification in Long-Term Surface Air Temperature Variations and Modern Arctic Warming
| periodikum = Journal of Climate
| datum vydání = 2010-07-15
| ročník = 23
| číslo = 14
| strany = 3888–3906
| issn = 1520-0442
| doi = 10.1175/2010JCLI3297.1
| jazyk = en
| url = http://journals.ametsoc.org/doi/10.1175/2010JCLI3297.1
| datum přístupu = 2021-11-27
}}</ref> ačkoli nedávné práce ukázaly, že zpětná vazba rychlosti lapse pro arktické zesílení je pravděpodobně stejně důležitá jako zpětná vazba led-led.<ref name=":3">{{Citace periodika
| příjmení = Goosse
| jméno = Hugues
| příjmení2 = Kay
| jméno2 = Jennifer E.
| příjmení3 = Armour
| jméno3 = Kyle C.
| titul = Quantifying climate feedbacks in polar regions
| periodikum = Nature Communications
| datum vydání = 2018-12
| ročník = 9
| číslo = 1
| strany = 1919
| issn = 2041-1723
| pmid = 29765038
| doi = 10.1038/s41467-018-04173-0
| jazyk = en
| url = http://www.nature.com/articles/s41467-018-04173-0
| datum přístupu = 2021-11-27
}}</ref> Na podporu této myšlenky je velkoplošné zesílení pozorováno i v modelových světech bez ledu a sněhu<ref name=":4">{{Citace periodika
| příjmení = Alexeev
| jméno = V. A.
| příjmení2 = Langen
| jméno2 = P. L.
| příjmení3 = Bates
| jméno3 = J. R.
| titul = Polar amplification of surface warming on an aquaplanet in “ghost forcing” experiments without sea ice feedbacks
| periodikum = Climate Dynamics
| datum vydání = 2005-06
| ročník = 24
| číslo = 7-8
| strany = 655–666
| issn = 0930-7575
| doi = 10.1007/s00382-005-0018-3
| jazyk = en
| url = http://link.springer.com/10.1007/s00382-005-0018-3
| datum přístupu = 2021-11-27
}}</ref> a zdá se, že vzniká jak z (pravděpodobně přechodného) zesílení transportu tepla směrem k pólům, tak přímo ze změn v místní čisté radiační bilanci.<ref name=":4" /> Místní radiační bilance je klíčová, protože celkový pokles vycházejícího dlouhovlnného záření způsobí větší relativní nárůst čistého záření v blízkosti pólů než v blízkosti rovníku.<ref name=":3" /> Proto lze mezi zpětnou vazbou rychlosti lapse a změnami místní radiační bilance připsat velkou část polárního zesílení změnám vycházejícího dlouhovlnného záření.<ref name=":2" /><ref>{{Citace periodika
| příjmení = Payne
| jméno = Ashley E.
| příjmení2 = Jansen
| jméno2 = Malte F.
| příjmení3 = Cronin
| jméno3 = Timothy W.
| titul = Conceptual model analysis of the influence of temperature feedbacks on polar amplification: TEMP. FEEDBACKS AND POLAR AMPLIFICATION
| periodikum = Geophysical Research Letters
| datum vydání = 2015-11-16
| ročník = 42
| číslo = 21
| strany = 9561–9570
| doi = 10.1002/2015GL065889
| jazyk = en
| url = http://doi.wiley.com/10.1002/2015GL065889
| datum přístupu = 2021-11-27
}}</ref> To platí zejména pro Arktidu, zatímco vyvýšený terén v Antarktidě omezuje vliv zpětné vazby rychlosti lapse.<ref name=":3" /><ref>{{Citace periodika
| příjmení = Hahn
| jméno = L. C.
| příjmení2 = Armour
| jméno2 = K. C.
| příjmení3 = Battisti
| jméno3 = D. S.
| titul = Antarctic Elevation Drives Hemispheric Asymmetry in Polar Lapse Rate Climatology and Feedback
| periodikum = Geophysical Research Letters
| datum vydání = 2020-08-28
| ročník = 47
| číslo = 16
| issn = 0094-8276
| doi = 10.1029/2020GL088965
| jazyk = en
| url = https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1029/2020GL088965
| datum přístupu = 2021-11-27
}}</ref>

Mezi příklady zpětných vazeb klimatického systému, o nichž se předpokládá, že přispívají k nedávnému polárnímu zesílení, patří snížení sněhové pokrývky a mořského ledu, změny v atmosférické a oceánské cirkulaci, přítomnost antropogenních sazí v arktickém prostředí a zvýšení oblačnosti a vodní páry.<ref name=":1" /> Zesílení polárního vlivu se připisuje také působení CO<sub>2</sub>.<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Stuecker
| jméno = Malte F.
| příjmení2 = Bitz
| jméno2 = Cecilia M.
| příjmení3 = Armour
| jméno3 = Kyle C.
| titul = Polar amplification dominated by local forcing and feedbacks
| periodikum = Nature Climate Change
| datum vydání = 2018-12
| ročník = 8
| číslo = 12
| strany = 1076–1081
| issn = 1758-678X
| doi = 10.1038/s41558-018-0339-y
| jazyk = en
| url = http://www.nature.com/articles/s41558-018-0339-y
| datum přístupu = 2021-11-27
}}</ref> Většina studií spojuje změny mořského ledu s polárním zesílením.<ref name=":1" /> Rozsah i tloušťka ledu ovlivňují polární zesílení. Klimatické modely s menším základním rozsahem mořského ledu a tenčí vrstvou mořského ledu vykazují silnější polární zesílení.<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Holland
| jméno = M. M.
| příjmení2 = Bitz
| jméno2 = C. M.
| titul = Polar amplification of climate change in coupled models
| periodikum = Climate Dynamics
| datum vydání = 2003-09-01
| ročník = 21
| číslo = 3-4
| strany = 221–232
| issn = 0930-7575
| doi = 10.1007/s00382-003-0332-6
| url = http://link.springer.com/10.1007/s00382-003-0332-6
| datum přístupu = 2021-11-27
}}</ref> Některé modely moderního klimatu vykazují arktické zesílení bez změn sněhové a ledové pokrývky.<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Pithan
| jméno = Felix
| příjmení2 = Mauritsen
| jméno2 = Thorsten
| titul = Arctic amplification dominated by temperature feedbacks in contemporary climate models
| periodikum = Nature Geoscience
| datum vydání = 2014-03
| ročník = 7
| číslo = 3
| strany = 181–184
| issn = 1752-0894
| doi = 10.1038/ngeo2071
| jazyk = en
| url = http://www.nature.com/articles/ngeo2071
| datum přístupu = 2021-11-27
}}</ref>

Jednotlivé procesy, které přispívají k polárnímu oteplování, mají zásadní význam pro pochopení citlivosti klimatu.<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Taylor
| jméno = Patrick C.
| příjmení2 = Cai
| jméno2 = Ming
| příjmení3 = Hu
| jméno3 = Aixue
| titul = A Decomposition of Feedback Contributions to Polar Warming Amplification
| periodikum = Journal of Climate
| datum vydání = 2013-09-15
| ročník = 26
| číslo = 18
| strany = 7023–7043
| issn = 0894-8755
| doi = 10.1175/JCLI-D-12-00696.1
| jazyk = en
| url = http://journals.ametsoc.org/doi/10.1175/JCLI-D-12-00696.1
| datum přístupu = 2021-11-27
}}</ref> Polární oteplování také ovlivňuje mnoho ekosystémů, včetně mořských a suchozemských ekosystémů, klimatických systémů a lidských populací.<ref>{{Citace periodika
| příjmení = Chylek
| jméno = Petr
| příjmení2 = Folland
| jméno2 = Chris K.
| příjmení3 = Lesins
| jméno3 = Glen
| titul = Twentieth century bipolar seesaw of the Arctic and Antarctic surface air temperatures: BIPOLAR SEESAW OF POLAR TEMPERATURES
| periodikum = Geophysical Research Letters
| datum vydání = 2010-04
| ročník = 37
| číslo = 8
| doi = 10.1029/2010GL042793
| jazyk = en
| url = http://doi.wiley.com/10.1029/2010GL042793
| datum přístupu = 2021-11-27
}}</ref> Tyto dopady polárního zesílení vedly k pokračování výzkumu v rámci sledování globálnímu oteplování.


== Odkazy ==
== Odkazy ==

Verze z 27. 11. 2021, 12:19

Vývoj teploty na zemi dle NASA GISS, ukazující polární amplifikaci.

Polární amplifikace (polární zesílení) je jev, kdy jakákoli změna v čisté radiační bilanci (například zesílení skleníkového efektu) má tendenci vyvolat větší změnu teploty v blízkosti pólů v porovnání s celoplanetárním průměrem.[1] Běžně se kvantifikuje jako poměr polárního a tropického oteplování. Na planetě s atmosférou, která dokáže omezit vyzařování dlouhovlnného záření do vesmíru (skleníkový efekt), budou povrchové teploty vyšší, než by předpokládal jednoduchý výpočet planetární teplotní rovnováhy. Tam, kde jsou atmosféra nebo rozsáhlé oceány schopny přenášet teplo směrem k pólům, budou póly teplejší a rovníkové oblasti chladnější, než by předpovídala jejich místní čistá radiační bilance.[2] Pokud je globální průměrná teplota nižší, póly se ochladí nejvíce ve srovnání s referenčním klimatem; naopak póly se nejvíce oteplí, když je globální průměrná teplota vyšší.[1]

V extrémním případě se předpokládá, že na planetě Venuši došlo za dobu její existence k velmi výraznému nárůstu skleníkového efektu,[3] a to natolik, že se její póly oteplily natolik, že je její povrchová teplota fakticky izotermická (bez rozdílu mezi póly a rovníkem).[4][5] Na Zemi vodní pára a stopové plyny zajišťují menší skleníkový efekt a atmosféra a rozsáhlé oceány zajišťují účinný přenos tepla směrem k pólům. Jak změny paleoklimatu, tak nedávné změny globálního oteplování vykazují silné polární zesílení.

Výrazem Arktické zesílení se označuje polární zesílení u severního pólu Země; antarktické zesílení označuje zesílení u jižního pólu.

Historie

Studii založenou na pozorování týkající se zesílení arktických teplot publikoval v roce 1969 Michail Budyko;[6] závěr své studie shrnul takto: „Úbytek mořského ledu ovlivňuje teploty Arktidy prostřednictvím zpětné vazby na povrchové albedo.“[7][8] V témže roce publikoval podobný model William D. Sellers.[9] Obě studie vzbudily značnou pozornost, protože naznačily možnost vzniku pozitivní zpětné vazby v globálním klimatickém systému.[10] V roce 1975 Manabe a Wetherald publikovali první do jisté míry věrohodný model všeobecné cirkulace, který se zabýval účinky nárůstu skleníkových plynů. Ačkoli se omezoval na méně než třetinu zeměkoule, s „bažinatým“ oceánem a pouze pevninským povrchem ve vysokých zeměpisných šířkách, ukázal rychlejší oteplování Arktidy než tropů (stejně jako všechny následující modely).[11]

Zesílení

Zesilovací mechanismy

Zpětné vazby spojené s mořským ledem a sněhovou pokrývkou jsou uváděny jako jedna z hlavních příčin nedávného polárního zesílení na Zemi.[12][13][14] Tyto zpětné vazby jsou zvláště výrazné pro lokální polární zesílení,[15] ačkoli nedávné práce ukázaly, že zpětná vazba rychlosti lapse pro arktické zesílení je pravděpodobně stejně důležitá jako zpětná vazba led-led.[16] Na podporu této myšlenky je velkoplošné zesílení pozorováno i v modelových světech bez ledu a sněhu[17] a zdá se, že vzniká jak z (pravděpodobně přechodného) zesílení transportu tepla směrem k pólům, tak přímo ze změn v místní čisté radiační bilanci.[17] Místní radiační bilance je klíčová, protože celkový pokles vycházejícího dlouhovlnného záření způsobí větší relativní nárůst čistého záření v blízkosti pólů než v blízkosti rovníku.[16] Proto lze mezi zpětnou vazbou rychlosti lapse a změnami místní radiační bilance připsat velkou část polárního zesílení změnám vycházejícího dlouhovlnného záření.[15][18] To platí zejména pro Arktidu, zatímco vyvýšený terén v Antarktidě omezuje vliv zpětné vazby rychlosti lapse.[16][19]

Mezi příklady zpětných vazeb klimatického systému, o nichž se předpokládá, že přispívají k nedávnému polárnímu zesílení, patří snížení sněhové pokrývky a mořského ledu, změny v atmosférické a oceánské cirkulaci, přítomnost antropogenních sazí v arktickém prostředí a zvýšení oblačnosti a vodní páry.[13] Zesílení polárního vlivu se připisuje také působení CO2.[20] Většina studií spojuje změny mořského ledu s polárním zesílením.[13] Rozsah i tloušťka ledu ovlivňují polární zesílení. Klimatické modely s menším základním rozsahem mořského ledu a tenčí vrstvou mořského ledu vykazují silnější polární zesílení.[21] Některé modely moderního klimatu vykazují arktické zesílení bez změn sněhové a ledové pokrývky.[22]

Jednotlivé procesy, které přispívají k polárnímu oteplování, mají zásadní význam pro pochopení citlivosti klimatu.[23] Polární oteplování také ovlivňuje mnoho ekosystémů, včetně mořských a suchozemských ekosystémů, klimatických systémů a lidských populací.[24] Tyto dopady polárního zesílení vedly k pokračování výzkumu v rámci sledování globálnímu oteplování.

Odkazy

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Polar amplification na anglické Wikipedii.

  1. a b LEE, Sukyoung. A theory for polar amplification from a general circulation perspective. Asia-Pacific Journal of Atmospheric Sciences. 2014-01, roč. 50, čís. 1, s. 31–43. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 1976-7633. DOI 10.1007/s13143-014-0024-7. (anglicky) 
  2. PIERREHUMBERT, Raymond T. Principles of planetary climate. Cambridge: Cambridge University Press, 2010. 652 s. Dostupné online. ISBN 978-0-521-86556-2, ISBN 0-521-86556-5. OCLC 601113992 
  3. KASTING, James F. Runaway and moist greenhouse atmospheres and the evolution of Earth and Venus. Icarus. 1988-06, roč. 74, čís. 3, s. 472–494. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. DOI 10.1016/0019-1035(88)90116-9. (anglicky) 
  4. Venus Fact Sheet. nssdc.gsfc.nasa.gov [online]. [cit. 2021-11-27]. Dostupné online. 
  5. LORENZ, Ralph D.; LUNINE, Jonathan I.; WITHERS, Paul G. Titan, Mars and Earth : Entropy production by latitudinal heat transport. Geophysical Research Letters. 2001, roč. 28, čís. 3, s. 415–418. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 1944-8007. DOI 10.1029/2000GL012336. (anglicky) 
  6. BUDYKO, M. I. The effect of solar radiation variations on the climate of the Earth. Tellus. 1969-01, roč. 21, čís. 5, s. 611–619. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 0040-2826. DOI 10.3402/tellusa.v21i5.10109. (anglicky) 
  7. CVIJANOVIC, Ivana; CALDEIRA, Ken. Atmospheric impacts of sea ice decline in CO2 induced global warming. Climate Dynamics. 2015-03, roč. 44, čís. 5-6, s. 1173–1186. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 0930-7575. DOI 10.1007/s00382-015-2489-1. (anglicky) 
  8. Ice in Action: Sea ice at the North Pole has something to say about climate change – Yale Scientific Magazine. www.yalescientific.org [online]. [cit. 2021-11-27]. Dostupné online. 
  9. SELLERS, William D. A Global Climatic Model Based on the Energy Balance of the Earth-Atmosphere System. Journal of Applied Meteorology and Climatology. 1969-06-01, roč. 8, čís. 3, s. 392–400. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 1520-0450. DOI 10.1175/1520-0450(1969)008<0392:AGCMBO>2.0.CO;2. (EN) 
  10. OLDFIELD, Jonathan D. Mikhail Budyko's (1920–2001) contributions to Global Climate Science: from heat balances to climate change and global ecology. WIREs Climate Change. 2016-09, roč. 7, čís. 5, s. 682–692. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 1757-7780. DOI 10.1002/wcc.412. (anglicky) 
  11. MANABE, Syukuro; WETHERALD, Richard T. The Effects of Doubling the CO2 Concentration on the climate of a General Circulation Model. Journal of the Atmospheric Sciences. 1975-01-01, roč. 32, čís. 1, s. 3–15. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 0022-4928. DOI 10.1175/1520-0469(1975)032<0003:TEODTC>2.0.CO;2. (EN) 
  12. HANSEN, J.; SATO, M.; RUEDY, R. Radiative forcing and climate response. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 1997-03-27, roč. 102, čís. D6, s. 6831–6864. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. DOI 10.1029/96JD03436. (anglicky) 
  13. a b c IPCC AR5 WG1 - Chapter 11 Near-term Climate Change: Projections and Predictability [online]. IPCC, 2013 [cit. 2021-11-27]. Dostupné online. 
  14. PISTONE, Kristina; EISENMAN, Ian; RAMANATHAN, Veerabhadran. Radiative Heating of an Ice‐Free Arctic Ocean. Geophysical Research Letters. 2019-07-16, roč. 46, čís. 13, s. 7474–7480. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 0094-8276. DOI 10.1029/2019GL082914. (anglicky) 
  15. a b BEKRYAEV, Roman V.; POLYAKOV, Igor V.; ALEXEEV, Vladimir A. Role of Polar Amplification in Long-Term Surface Air Temperature Variations and Modern Arctic Warming. Journal of Climate. 2010-07-15, roč. 23, čís. 14, s. 3888–3906. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 1520-0442. DOI 10.1175/2010JCLI3297.1. (anglicky) 
  16. a b c GOOSSE, Hugues; KAY, Jennifer E.; ARMOUR, Kyle C. Quantifying climate feedbacks in polar regions. Nature Communications. 2018-12, roč. 9, čís. 1, s. 1919. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 2041-1723. DOI 10.1038/s41467-018-04173-0. PMID 29765038. (anglicky) 
  17. a b ALEXEEV, V. A.; LANGEN, P. L.; BATES, J. R. Polar amplification of surface warming on an aquaplanet in “ghost forcing” experiments without sea ice feedbacks. Climate Dynamics. 2005-06, roč. 24, čís. 7-8, s. 655–666. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 0930-7575. DOI 10.1007/s00382-005-0018-3. (anglicky) 
  18. PAYNE, Ashley E.; JANSEN, Malte F.; CRONIN, Timothy W. Conceptual model analysis of the influence of temperature feedbacks on polar amplification: TEMP. FEEDBACKS AND POLAR AMPLIFICATION. Geophysical Research Letters. 2015-11-16, roč. 42, čís. 21, s. 9561–9570. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. DOI 10.1002/2015GL065889. (anglicky) 
  19. HAHN, L. C.; ARMOUR, K. C.; BATTISTI, D. S. Antarctic Elevation Drives Hemispheric Asymmetry in Polar Lapse Rate Climatology and Feedback. Geophysical Research Letters. 2020-08-28, roč. 47, čís. 16. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 0094-8276. DOI 10.1029/2020GL088965. (anglicky) 
  20. STUECKER, Malte F.; BITZ, Cecilia M.; ARMOUR, Kyle C. Polar amplification dominated by local forcing and feedbacks. Nature Climate Change. 2018-12, roč. 8, čís. 12, s. 1076–1081. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 1758-678X. DOI 10.1038/s41558-018-0339-y. (anglicky) 
  21. HOLLAND, M. M.; BITZ, C. M. Polar amplification of climate change in coupled models. Climate Dynamics. 2003-09-01, roč. 21, čís. 3-4, s. 221–232. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 0930-7575. DOI 10.1007/s00382-003-0332-6. 
  22. PITHAN, Felix; MAURITSEN, Thorsten. Arctic amplification dominated by temperature feedbacks in contemporary climate models. Nature Geoscience. 2014-03, roč. 7, čís. 3, s. 181–184. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 1752-0894. DOI 10.1038/ngeo2071. (anglicky) 
  23. TAYLOR, Patrick C.; CAI, Ming; HU, Aixue. A Decomposition of Feedback Contributions to Polar Warming Amplification. Journal of Climate. 2013-09-15, roč. 26, čís. 18, s. 7023–7043. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. ISSN 0894-8755. DOI 10.1175/JCLI-D-12-00696.1. (anglicky) 
  24. CHYLEK, Petr; FOLLAND, Chris K.; LESINS, Glen. Twentieth century bipolar seesaw of the Arctic and Antarctic surface air temperatures: BIPOLAR SEESAW OF POLAR TEMPERATURES. Geophysical Research Letters. 2010-04, roč. 37, čís. 8. Dostupné online [cit. 2021-11-27]. DOI 10.1029/2010GL042793. (anglicky)