The impact of Arctic sea ice loss on Eurasian winter surface air temperatures
| Title: | The impact of Arctic sea ice loss on Eurasian winter surface air temperatures |
| Author(s): | Koskentausta, Juho |
| Contributor: | University of Helsinki, Faculty of Science |
| Degree program: | Master's Programme in Atmospheric Sciences |
| Specialisation: | Meteorology |
| Language: | English |
| Acceptance year: | 2023 |
| Abstract: |
Pohjoisen jäämeren jääpeite pienenee nopeasti ilmaston lämpenemisen vuoksi. Merijään vähenemisellä on suuria paikallisia vaikutuksia Jäämerellä, mutta sen tiedetään vaikuttavan myös kaukaisempien manneralueiden ilmastoon. Kaukovaikutuksia tutkitaan tässä työssä analysoimalla ilmakehän yleisen kiertoliikkeen malli ECHAM6:lla tehtyjä simulaatioita, joita oli pakotettu yksinkertaisella menetelmällä muodostetuilla merijään konsentraation ja merenpinnan lämpötilan anomaloilla. Mallikokeiden perusteella tutkittiin kahden metrin lämpötilan ja siihen mahdollisesti vaikuttavien suureiden – merenpintapaineen, lämpötila-advektion, adiabaattisen ja diabaattisen lämmityksen sekä maanpinnan energiavoiden – muutoksia Euroopan ja Aasian keskileveysasteilla talvella.
Mallikokeiden mukaan arktisen merijään sulamisella oli lievästi lämmittävä vaikutus Euroopassa 1980- ja 2010-lukujen välillä. Vuosille 2071–2100 ennustetuilla merijään peittävyyden ja merenpinnan lämpötilan arvoilla lämpötila nousi 1–2 °C vuosien 1979–2008 tasosta riippumatta Pohjois-Atlantin oskillaation vaiheen negatiivisesta vasteesta. Aasiassa lämpötila laski simulaatioissa noin 0,5 °C Uralin itäpuolella menneillä pakotteilla ja mantereen itäosissa tulevilla. Molemmissa tapauksissa kuitenkin globaalien pakotteiden lämmittävä vaikutus oli merijään vähenemisen aiheuttamaa viilenemistä voimakkaampi. Ilmaston sisäisellä vaihtelulla on suuri vaikutus tuloksiin, ja termodynaamisten prosessien sekä pinnan energiavoiden vaikutus Jäämeren ja Euraasian välisessä kytkennässä ei ole selkeä. Lämpötilan vasteet ovat kuitenkin enimmäkseen linjassa aiemman tutkimuksen kanssa, vaikka malli ei toista ilmaston menneitä muutoksia hyvin.
Global warming is rapidly reducing the Arctic sea ice cover. Along with its major impacts in the Arctic, the sea ice loss is known to affect the climate in remote continental areas. In this thesis, the remote effects are studied by analysing data from experiments carried out using the ECHAM6 atmospheric general circulation model forced with simple sea ice concentration and sea surface temperature configurations. The European and Asian midlatitude winter responses of surface air temperature are investigated, together with anomalies of variables potentially affecting them: sea level pressure, thermal advection, adiabatic and diabatic heating and surface energy fluxes.
Arctic sea ice loss was found to have contributed weakly to the European warming from the 1980s to the 2010s. With sea ice and sea surface temperature conditions projected for 2071–2100, the warming response was about 1 °C relative to the 1979–2008 climatology, despite a negative North Atlantic Oscillation phase response. In Asia, the model simulates slight cooling of about 0.5 °C east of the Urals in the past and in the eastern parts of the continent in the future. However, the cooling responses are overwhelmed by the warming effect of global forcings. The effects of internal variability are large, and the role of the thermodynamic processes and surface energy fluxes in the link between the Arctic and Eurasia is not very clear. However, the temperature responses are mostly consistent with previous research, even though the model does not capture the observed past changes well.
|
| Keyword(s): | Arctic sea ice sea ice loss Eurasian climate ECHAM6 Arktinen merijää merijään väheneminen Euraasian ilmasto |
Files in this item
| Files | Size | Format | View |
|---|---|---|---|
| Koskentausta_Juho_MSc_thesis_2023.pdf | 17.98Mb |
This item appears in the following Collection(s)
-
Faculty of Science [3896]