Meer koudegolven door klimaatverandering?

Klimaatverandering leidt tot een opwarmend noordpoolgebied en het afnemen van zee-ijs in de winter. De afname van zee-ijs wordt soms gelinkt aan het optreden van extreme winterkou op gematigde breedtes. In een nieuwe studie in het tijdschrift Nature Climate Change concluderen onderzoekers van het KNMI en de Universiteit van Exeter dat een afname in zee-ijs niet de koudegolven veroorzaakt: fluctuaties in de atmosferische circulatie zorgen gelijktijdig voor zowel een afname in zee-ijs als koudegolven op gematigde breedtes.

Warme Noordpool - koude continenten

Eind januari, begin februari van dit jaar teisterde een koudegolf grote delen van Noord-Amerika (figuur 1). Sommige onderzoekers denken dat dit soort koudegolven samenhangen met de opwarming van het noordpoolgebied, de zogenaamde ‘Warm Arctic-Cold Continents’ of afgekort de ‘WACC hypothese’. Volgens deze hypothese veroorzaakt een afname in zee-ijs in bijvoorbeeld de Chukchi-Bering Zee koude noordenwinden boven Canada en de Verenigde Staten met extreme winterkou en sneeuwval tot gevolg.

Minder zee-ijs gaat samen met kou boven land

De WACC-hypothese is nu getest met behulp van twee onafhankelijke klimaatmodellen, waaronder het KNMI-klimaatmodel EC-Earth. Met elk model is 2000 jaar wereldwijde klimaatdata gesimuleerd. Op deze manier kan onderzocht worden of jaren met koudegolven in Noord-Amerika systematisch samenhangen met gebrek aan zee-ijs in het noordpoolgebied. Winters met minder zee-ijs dan normaal in de Chukchi-Bering Zee worden inderdaad gekarakteriseerd door relatief warmere temperaturen in dat gebied en relatief koude temperaturen in Noord-Amerika (bovenste rij figuur 2).

Minder zee-ijs niet de oorzaak van de kou boven land

Als in een bepaalde winter de atmosfeer de Chukchi-Bering Zee opwarmt, veroorzaakt de atmosfeer het gebrek aan zee-ijs in die winter. Als echter de atmosfeer warmte onttrekt aan de Chukchi-Bering Zee, is de atmosfeer in die winter niet de oorzaak van het gebrek aan zee-ijs. In zo'n winter leidt de opwarming van de atmosfeer boven de Chukchi-Bering Zee mogelijk tot een aanpassing in de atmosferische circulatie met een koudegolf tot gevolg.

Om dit te testen, zijn de winters gesplitst in twee groepen: één waarin de atmosfeer het zee-ijs aanstuurt en één waarin het zee-ijs de atmosferische circulatie forceert. Enkel de eerste groep resulteert in het WACC patroon (Figuur 2). Wanneer de atmosfeer dit afwijkende patroon laat zien, leidt dit tot zowel extreme kou in Noord-Amerika als de zee-ijsafname in de Chukchi-Bering Zee. Kortom, gebrek aan zee-ijs is niet de oorzaak van de kou boven land.

Zee-ijs experiment

Dit is verder onderzocht met een extra simulatie met minder zee-ijs in het klimaatmodel. Lagere zee-ijsconcentraties leiden voornamelijk tot warmere temperaturen in het noordpoolgebied en het WACC patroon wordt niet gereproduceerd (figuur 3). Het is dus onwaarschijnlijk dat verdere Arctische klimaatveranderingen op deze manier tot extremere koudegolven op de gematigde breedtes zullen leiden.
 

KNMI-klimaatbericht door Karin van der Wiel en Richard Bintanja