Jordens klimat förändras snabbare än vi förväntat oss. En ny studie ledd av Weizmann Institute of Science avslöjar att stormar på södra halvklotet redan har nått intensitetsnivåer som tidigare förutspåtts att inträffa först år 2080.

Ett 30-tal massiva, komplicerade datornätverk tjänar de forskare som står i framkanten av forskningen om klimatförändringar. Varje nätverk kör ett program som består av miljontals rader kod. Dessa program är beräkningsmodeller som kombinerar de myriader av fysiska, kemiska och biologiska fenomen som tillsammans bildar klimatet på vår planet. Modellerna beräknar tillståndet för jordens atmosfär, hav, land och is, fångar tidigare och nuvarande klimatvariationer och använder data för att förutsäga framtida klimatförändringar. Dessa resultat analyseras av ledande forskningsinstitut över hela världen, inklusive Weizmann Institute of Science, och införlivas sedan i FN:s mellanstatliga panel för klimatförändringar (IPCC) utvärderingsrapport. Politiker förlitar sig på IPCC-rapporten när de utformar anpassnings- och begränsningsstrategier för klimatförändringar, en av vår generations största kriser.

En ny studie, publicerad idag i Nature Climate Change, kommer säkerligen att få IPCC – och andra miljöorgan – att lägga märke till det. Ett team av vetenskapsmän ledda av Dr. Rei Chemke från Weizmanns avdelning för jord- och planetvetenskap avslöjade en avsevärd intensifiering av vinterstormar på södra halvklotet. Studien, utförd i samarbete med Dr Yi Ming från Princeton University och Dr Janni Yuval från MIT, kommer säkerligen att göra vågor i klimatkonversationen. Hittills har klimatmodeller projicerat en mänskligt orsakad intensifiering av vinterstormar först mot slutet av detta århundrade. I den nya studien jämförde Chemke och hans team klimatmodellsimuleringar med aktuella stormobservationer. Deras upptäckt var dyster: Det blev tydligt att stormens intensifiering under de senaste decennierna redan har nått nivåer som förväntas inträffa år 2080.

”En vinterstorm är ett väderfenomen som bara varar några dagar. Individuellt bär varje storm inte mycket klimatisk vikt. Men den långsiktiga effekten av vinterstormar blir uppenbar när man bedömer kumulativa data som samlats in under långa tidsperioder, förklarar Chemke. Sammantaget har dessa stormar en betydande inverkan och påverkar överföringen av värme, fukt och fart i atmosfären, vilket följaktligen påverkar de olika klimatzonerna på jorden. “Ett exempel på detta är stormarnas roll för att reglera temperaturen vid jordens poler. Vinterstormar står för huvuddelen av värmetransporten bort från tropiska områden mot polerna. Utan deras bidrag skulle den genomsnittliga poltemperaturen vara cirka 30°C lägre.” På samma sätt ger den kollektiva intensifieringen av dessa stormar ett verkligt och betydande hot mot samhällen på södra halvklotet under de kommande decennierna.

“Vi valde att fokusera på södra halvklotet eftersom intensifieringen som registrerats där har varit starkare än på norra halvklotet”, säger Chemke. “Vi undersökte inte norra halvklotet, men det verkar som att intensifieringen av stormar på det här halvklotet är långsammare jämfört med den på södra halvklotet. Om trenden håller i sig,” tillägger Chemke, “kommer vi att observera en mer betydande intensifiering av vinterstormen här under de kommande åren och decennierna.”

I sitt labb vid Weizmann-institutet forskar Chemke om de fysiska mekanismerna bakom storskaliga klimatförändringar. I den här studien försökte han och hans forskningspartners förstå om dessa förändringar i klimatmönster orsakades av externa faktorer (som mänsklig aktivitet), eller om de har ett resultat av de interna fluktuationerna i det globala klimatsystemet. De analyserade klimatmodeller som simulerade stormförstärkningsmönster under isolerad påverkan av interna klimatiska orsaker, utan extern påverkan. De visade att stormar under de senaste 20 åren har intensifierats snabbare än vad som kan förklaras enbart av inre klimatbeteende.

Dessutom upptäckte forskarna den fysiska processen bakom stormförstärkningen. En analys av stormarnas tillväxthastighet visade att förändringar i atmosfäriska jetströmmar under de senaste decennierna har orsakat dessa eskalationer, och nuvarande klimatmodeller kan inte återspegla dessa förändringar korrekt.

Chemke, Ming och Yuvals studie har två omedelbara, betydande implikationer. För det första visar det att inte bara klimatprognoser för de kommande decennierna är allvarligare än tidigare bedömningar, buDet tyder också på att mänsklig aktivitet kan ha en större inverkan på södra halvklotet än vad som tidigare uppskattats. Det innebär att det krävs snabba och beslutsamma insatser för att stoppa klimatskadorna i denna region. För det andra är en korrigering av snedvridningen i klimatmodeller på sin plats, så att dessa kan ge en mer exakt klimatframskrivning i framtiden.

Kan klimatmodellerna felaktigt förutsäga andra viktiga fenomen? “Modellerna gör ett mycket bra jobb med att prognostisera nästan alla parametrar”, säger Chemke. “Vi har upptäckt en parameter för vilken känsligheten hos modellerna måste justeras. Förändringar i temperatur, nederbörd, havsis och sommarstormmönster, till exempel, simuleras alla exakt.”

Studiens resultat förväntas hjälpa klimatforskare runt om i världen att korrigera snedvridningen i modellerna och skapa en mer exakt förutsägelse av framtida klimatmönster. Dessutom kommer den uppdaterade förståelsen för intensifieringen av vinterstormar under de senaste decennierna att hjälpa oss att få en bättre förståelse av tillståndet för jordens klimat. Klimatforskare kommer nu att kunna uppskatta omfattningen av de skador som klimatförändringarna förväntas orsaka – skador som bara kommer att mildras om mänskligheten ingriper och tar ansvar för planetens framtid.

Dr. Chemkes forskning stöds av Willner Family Leadership Institute för Weizmann Institute of Science och Zuckerman STEM Leadership Program.