3. Climate change jigsaw puzzle: Antarctic pieces missing

Date:

September 28, 2016

Source:

University of Sheffield

A shortage of data on the weather in Antarctica is hampering efforts to understand climate change in the region, according to new research.

The study, led by Dr Julie Jones from the University of Sheffield's Department of Geography, has revealed that limited data on Antarctica's climate is making it difficult for researchers to disentangle changes caused by human activity from natural climate fluctuations.

Scientists can confidently say that Earth is warming due to greenhouse gas emissions caused by humans, but data on climate trends over the Antarctic and the surrounding Southern Ocean only go back to 1979 when regular satellite observations began. This makes it difficult for researchers to see how longer term climate trends have changed in the region.

The inhospitable nature of the continent means that it has never had permanent inhabitants to take regular weather observations unlike most other places on the planet.

The first routine observations only started in 1957 with the establishment of the network of Antarctic Research Stations. This provides important weather data, however they are mostly located around the coast, so leave vast areas of the continent and the surrounding oceans uncovered.

It is only with the advent of regular satellite observations in 1979 that measurement of surface climate over the Antarctic and the surrounding Southern Ocean became possible.

To gain a longer view of recent changes, Dr Jones and her international team of scientists used a compilation of climate records from natural archives, such as ice cores from the Antarctic ice sheet, which give indications of how the region's climate has changed over the last 200 years. They also studied how these recent changes compared to those in experiments with climate models.

They confirmed that human-induced changes have caused the belt of prevailing westerly winds over the Southern Ocean to shift towards Antarctica.

The research concludes that for other changes, such as regional warming and sea ice changes, the observations over the satellite-era since 1979 are not yet long enough for the signal of human-induced climate change to be clearly separated from the strong natural variability in the region

Understanding Antarctic climate change is important not only because of the potential sea level rise locked up in the vast Antarctic ice sheet, but also the shift in the westerly winds has moved rainfall away from southern Australia. In combination with increasing temperatures (this year is set to be the country's hottest year on record) this has had profound impacts on Australian communities and ecosystems

Dr Julie Jones said: "The Antarctic climate is like a giant jigsaw puzzle with most of the pieces still missing. There are some parts of the picture which are clear, particularly the way that climate change is causing westerly winds to shift southwards, but there are still huge gaps that we need to fill in order to fully understand how much human activity is changing weather in the region.

"At face-value, many of the climate trends in Antarctica seem counter-intuitive for the warming world. Scientists have good theories for why, but these are difficult to prove with the short records we are working with."

Co-author Nerilie Abram, from the Australian National University, said: "In order to better understand climate change in Antarctica, we need continued climate measurements in the Antarctic and Southern Ocean, and extension of these short observational records with past climate reconstructions and climate modelling."

Co-researcher Professor Matthew England from the University of New South Wales added that scientists still had much to learn about the climate system of Antarctica and the region, and how it would affect people and the environment.

The Sheffield-led research team included scientists from 19 institutions from around the world. Their results will help to shape the way the University contributes to the global effort of understanding climate change and gives geography students at Sheffield access to the latest innovations in climate change research.

The research is published in Nature Climate Change on 28 September 2016.

Перевод

Согласно новому исследованию нехватка данных о погоде в Антарктике, затрудняет усилия, чтобы понять изменения климата в регионе.

Исследование, во главе с доктором Джулия Джонс с факультета географии Университета Шеффилда, показало, что ограниченные данные о климате Антарктики затрудняют исследователей в отличии изменений, вызванные деятельностью человека и от естественных отклонений.

Ученые с уверенностью могут сказать, что потепление на Земле в результате выбросов парниковых газов вызвано человеком, но данные о тенденциях климата над Антарктикой и окружающих Южный океан территориях возобновились только к 1979 году, когда начались регулярные спутниковые наблюдения. Это затрудняет для исследователей, чтобы увидеть долгосрочные изменения климата в регионе.

Суровая природа этого континента означает, что он никогда не имел постоянных жителей для регулярных метеорологических наблюдений в отличие от большинства других мест на планете.

Первые плановые наблюдения начались только в 1957 году с созданием сети Станций антарктических исследований. Это обеспечило важные метеорологические данные, однако они в основном расположены вокруг побережья, так остались непокрыты обширные районы континента и окружающие океаны.

Только с появлением регулярных спутниковых наблюдений в 1979 году, измерение поверхностного климата над Антарктикой и окружающего Южного океана стало возможным.

Чтобы получить большее представление о недавних изменениях, д-р Джонс и ее Международная команда ученых использовали сборник записей климата из естественных архивов, таких как кернов льда из антарктического ледового щита, которые дают показания о том, как климат региона изменился за последние 200 лет. Они также изучили эти недавние изменения, по сравнению с теми экспериментами с моделями климата.

Они подтвердили, что антропогенные изменения привели к преобладающим западным ветрам над Южным океаном по переходу к Антарктике.

Исследования делают вывод о том, что о других изменениях, таких как региональное потепление и изменения морского льда, наблюдений за спутниковую эру с 1979 года еще не достаточно долго для сигнала изменения климата под воздействием человека должны быть четко отделены от сильной естественной изменчивости в регионе.

Понимание изменения климата Антарктики имеет важное значение не только из-за потенциального уровня моря подъем заперли в обширной антарктического ледового щита, но также мены западных ветров перемещенных осадков от Южной Австралии. В сочетании с повышением температур (в этом году был установлен рекордно жаркий год в стране) это оказало глубокое воздействие на австралийские населенные пункты и экосистемы.

Д-р Джулия Джонс сказала: «Антарктический климат - гигантская головоломка с большей частью отсутствующих элементов. Некоторые части картины, которые ясны, особенно тем, что причиной изменения климата является переход западных ветров на Юг, но по-прежнему огромные пробелы, которые необходимо заполнить для того, чтобы полностью понять, насколько деятельность человека меняет погоду в регионе.

«По номинальной стоимости, многие из климатических тенденций в Антарктиде кажутся нелогичными для потепления климата на Земле. Ученые имеют хорошие теории, но это трудно доказать с коротких записей, с которыми мы работаем.»

Соавтор Nerilie Абрам из австралийского национального университета, сказал: «Для того, чтобы лучше понять изменения климата в Антарктике, мы должны продолжить измерения меняющегося климата Антарктики и Южного океана и расширение этих коротких записей наблюдений с реконструкциями прошлого климата и моделирования климата».

Соисследователь профессор Мэтью Англии из Университета Нового Южного Уэльса добавил, что ученые еще многое узнают о климатической системе Антарктики и региона, и как это повлияет на людей и окружающую среду.

Под руководством исследовательской группы из Шефилда куда входят ученые из 19 учреждений со всего мира. Их результаты будут способствовать формированию как Университет способствует глобальных усилий понимания изменений климата и дает географии студентов Шеффилд доступ к новейшие достижения в области исследований изменения климата.

Исследование Опубликовано в природе изменения климата на 28 сентября 2016 года