극성 증폭

극성 증폭은 순 방사선 균형 변화(예: 온실 효과 강화)가 행성 ^[1]평균보다 극성 근처의 온도 변화를 일으키는 경향이 있는 현상이다.이것은 일반적으로 극지 온난화와 열대 온난화의 비율이라고 불립니다.우주로 장파 방사선을 방출하는 것을 제한할 수 있는 대기를 가진 행성에서(온실 효과) 표면 온도는 단순한 행성 평형 온도 계산에서 예측되는 것보다 더 따뜻할 것이다.대기 또는 광대한 바다가 열극으로 운반할 수 있는 경우, 극은 국지적인 순 방사선 균형보다 따뜻하고 적도 지역은 ^[2]더 차가울 것이다.극은 기준 기후에 비해 지구 평균 온도가 낮을 때 가장 많은 냉각을 경험한다. 또는 지구 평균 온도가 ^[1]높을 때 극이 가장 큰 온난화를 경험한다.

극단적으로, 금성은 ^[3]평생에 걸쳐 온실 효과가 매우 크게 증가했다고 생각되며, 그래서 금성의 극은 표면 온도를 효과적으로 등온도로 만들기에 충분히 따뜻해졌습니다.^[4][5]지구에서, 수증기와 미량 가스는 온실 효과를 덜 제공하며, 대기와 넓은 바다는 효율적인 극지 열 수송을 제공한다.고생대 기후 변화와 최근의 지구 온난화 변화 모두 아래와 같이 강한 극성 증폭을 보이고 있다.

북극 증폭은 지구의 북극만을 증폭하는 것이고 남극 증폭은 남극을 증폭하는 것이다.

역사

북극 증폭과 관련된 관측 기반 ^[6]연구는 1969년 미하일 부디코에 의해 발표되었으며, 연구 결론은 "해빙 손실은 표면 알베도 ^[7][8]피드백을 통해 북극 온도에 영향을 미친다"로 요약되었다.같은 해 윌리엄 D에 의해 비슷한 모델이 출판되었다. 판매자^[9]두 연구 모두 지구 기후 ^[10]시스템 내에서 급증하는 긍정적인 피드백의 가능성을 암시했기 때문에 상당한 관심을 끌었다.1975년, 마나베와 웨더럴드는 온실가스의 증가에 따른 영향을 살펴본 최초의 다소 그럴듯한 일반 순환 모델을 발표했다.지구의 3분의 1 미만으로 한정되어 있지만, "폭풍"의 바다와 고위도의 육지 표면에서만 북극 온난화가 열대지방보다 더 빨리 나타났다(후속 ^[11]모델도 마찬가지).

증폭

증폭 메커니즘

해빙과 눈 덮개와 관련된 피드백은 최근 지상 극성 ^[12][13][14]증폭의 주요 원인 중 하나로 널리 인용되고 있다.이러한 피드백은 최근 연구에서 북극 ^[16]증폭을 위한 얼음-알베도 피드백에 감률 피드백이 동등하게 중요하다는 것이 입증되었지만 국소 극성 ^[15]증폭에서 특히 주목된다.이 아이디어를 뒷받침하는 대규모 증폭은 얼음이나 ^[17]눈이 없는 모형 세계에서도 관찰된다.극방향 열수송의 (일시적일 수 있는) 강화와 국소 순 방사선 ^[17]균형 변화 모두에서 발생하는 것으로 보인다.나가는 장파 방사선의 전반적인 감소는 ^[16]적도 부근보다 극 부근에서 순 방사선의 상대적 증가를 야기하기 때문에 국부 방사선 균형이 중요하다.따라서 감률 피드백과 국부 방사선 균형 변화 사이에서 극성 증폭의 대부분은 나가는 장파 ^[15][18]방사선의 변화에 기인할 수 있다.이는 북극의 경우 특히 그러하지만, 남극 대륙의 높은 지형은 경과율 ^[16][19]피드백의 영향을 제한한다.

최근 극지방 증폭에 기여하는 것으로 생각되는 기후 시스템 피드백의 예로는 눈 덮개와 해빙의 감소, 대기와 해양 순환의 변화, 북극 환경의 인공 그을음 존재, 구름 덮개와 ^[13]수증기의 증가가 있다.CO₂ 강제력 또한 극성 ^[20]증폭에 기인한다.대부분의 연구는 해빙의 변화를 극성 ^[13]증폭과 연관짓는다.얼음의 범위와 두께는 모두 극성 증폭에 영향을 미친다.베이스라인 해빙 범위가 작고 해빙 커버리지가 얇은 기후 모델은 더 강한 ^[21]극성 증폭을 나타낸다.현대 기후의 일부 모델은 눈과 얼음 ^[22]덮개의 변화 없이 북극 증폭을 보인다.

극지 온난화에 기여하는 개별 과정은 기후 ^[23]민감도를 이해하는 데 매우 중요합니다.극지 온난화는 또한 해양과 육지 생태계, 기후 시스템, 그리고 ^[20]사람들을 포함한 많은 생태계에 영향을 미친다.이러한 극성 증폭의 영향은 지구 온난화에도 불구하고 지속적인 연구로 이어졌다.

해양 순환

지구 풍력 에너지의 70%가 바다로 전달되어 남극 순환 해류(ACC)^[24] 내에서 발생하는 것으로 추정되고 있다.결국, 바람의 압력으로 인한 상승은 남극의 차가운 물을 적도 위로 따뜻하게 하면서 대서양 표면 해류를 통해 북극 환경으로 운반합니다.이것은 특히 ^[21]고위도에서 두드러집니다.따라서 북극의 온난화는 지구 해양 운송의 효율성에 따라 달라지며 극지방 시소 ^[24]효과에 영향을 미친다.

라니냐 기간 동안 산소 감소와 낮은 pH는 1차 생산 감소와 해류의 ^[25]극방향 흐름과 관련이 있는 과정이다.ENSO의 라니냐 기간 동안 북극 표면 온도 이상 증가 메커니즘은 로스비 파동이 극성 방향으로 더 많이 전파되어 파동역학 및 하향 적외선 ^[1][26]방사선의 증가로 이어지는 트로피컬 들뜸 북극 온난화 메커니즘(TEAM)에 기인할 수 있다.

증폭률

극성증폭은 극성증폭률로 정량화되며 일반적으로 극성온도의 일부 변화에 대한 더 넓은 평균온도의 비율로 정의됩니다.

${\displaystyle P}$ A ${\displaystyle F}$ ${\displaystyle =}$ ${\displaystyle \frac{{}_{}}{}}$ ${\displaystyle \frac{{}_{}}{}}$ p ${\displaystyle \frac{\delta \stackrel{}{}}{}}$ T ${\displaystyle \frac{\stackrel{}{¯}}{}}$ T$$（ { $display$style {$PAF$ } =$del$ Delta {$T$} $_${ $p } ）$ \$over$ \ $Delta${$T$} $、$

where ${\displaystyle \Delta {T}_{p}}$ is a change in polar temperature and ${\displaystyle \Delta {\overline {T}}}$ is, for example, a corresponding change in a global mean temperature.

일반적인 구현에서는^[27][28] 온도 변화를 최근 기준 간격(일반적으로 30년)에 따른 표면 공기 온도 이상으로 직접 정의합니다.다른 연구진은 장기간에 ^[29]걸쳐 표면 공기 온도 변동 비율을 사용했다.

증폭 단계

북극과 남극의 온난화는 궤도상의 힘에 의해 위상이 어긋나기 때문에 이른바 극시소 ^[30]효과라고 불리는 결과를 낳는 것으로 관측된다.

고경화 극성 증폭

플레이스토세의 빙하/간빙하 주기는 북극과 ^[28]남극 모두에서 극지방 증폭의 광범위한 고슬기화 증거를 제공한다.특히, 20,000년 전 마지막 빙하기 이후 기온 상승은 명확한 그림을 제공한다.북극(그린랜드)과 남극의 대리 온도 기록에 따르면 극성 증폭 계수는 약 2.0이다.^[28]

최근 북극 증폭

관측된 북극 증폭으로 이어지는 제안된 메커니즘에는 북극 해빙 감소(개방 수역은 해빙보다 햇빛이 적게 반사됨), ^[32]적도에서 북극으로의 대기 열 전달 및 감률 ^[16]피드백이 포함된다.

제니퍼 프랜시스는 2017년 사이언티픽 아메리칸과의 인터뷰에서 "더 많은 수증기가 제트기류의 큰 흔들림에 의해 북쪽으로 운반되고 있다.수증기는 이산화탄소와 메탄과 같은 온실 가스이기 때문에 그것은 중요하다.그것은 대기 중의 열을 가둬요이 수증기는 또한 우리가 구름이라고 알고 있는 물방울처럼 응축되는데, 그 자체가 더 많은 열을 가둬요.증기는 증폭 사례의 큰 부분을 차지하고 있습니다. 북극이 다른 ^[33]어느 곳보다 빨리 따뜻해지고 있는 큰 이유입니다."

일부 연구는 빠르게 따뜻해지는 북극의 기온과 그에 따라 사라지는 극저온권을 중위도의 ^{[34][35][36][37]}극한 날씨와 연관짓고 있다.다른 연구들은 해빙 손실과 중위도 ^[38][39]극단 사이의 연관성을 지지하지 않는다.특히, 한 가설은 극성 제트 ^[34]기류를 변화시킴으로써 극성 증폭을 극한 날씨와 연관짓는다.그러나 2013년 연구에 따르면 특히 해빙과 눈의 피복 감소와 관련된 극단적인 사건은 자연 기후 변동과 최근의 기후 ^[40]변화와 관련된 영향을 구별할 만큼 오랫동안 관찰되지 않았다.해빙 손실과 위도 극단과 관련하여 극성 증폭 간의 관계에 대한 논란이 남아 있다.

2017년과 2018년에 발표된 연구는 북반구 제트 기류에서 로스비 파도의 지연 패턴이 2018년 유럽 폭염, 2003년 유럽 폭염, 2010년 러시아 폭염, 2010년 파키스탄 홍수 등과 같은 거의 정지된 극한 기상 현상을 일으켰음을 확인했다. 이러한 현상은 지구 온난화, 빠른 열기와 관련이 있다.북극에 ^[41][42]살고 있습니다.

2009년 연구에 따르면 대서양 10진동(AMO)은 북극 온도 변화와 높은 상관관계를 갖고 있으며, 이는 대서양 열염 순환이 10진수 시간 ^[43]척도로 북극의 온도 변동과 관련이 있음을 시사한다.2014년 연구에 따르면 북극의 증폭으로 최근 수십 년 동안 북반구에서 추운 계절의 온도 변동이 현저하게 감소했다고 한다.추운 북극 공기는 오늘 가을과 겨울 동안 따뜻한 저위도로 더 빠르게 침입합니다. 이러한 추세는 앞으로도 여름을 제외하고 계속될 것으로 예상되기 때문에 겨울이 더 추운 ^[44]극한을 가져올지 의문입니다.2015년 연구에 따르면 대기 중 에어로졸의 컴퓨터 모델링을 기반으로 1980년부터 2005년 사이에 북극에서 관측된 온난화의 최고 0.5도는 유럽의 ^[45][46]에어로졸 감소에 기인한다.

「 」를 참조해 주세요.

• 북극 쌍극자 이상
• 북극 진동
• 북극의 기후
• 극 소용돌이
• 갑작스런 성층권 온난화

레퍼런스

외부 링크

• Turton, Steve (3 June 2021). "Why is the Arctic warming faster than other parts of the world? Scientists explain". WEForum.org. World Economic Forum. Archived from the original on 3 June 2021.