Polar climate variability, moisture transport, and atmospheric rivers

Atmosferische rivieren en de klimaatverandering op de polen

Poolgebieden warmen wereldwijd het sterkst op en behoren tot de meest kwetsbare gebieden op aarde. De veranderingen in het poolklimaat worden mogelijk versterkt door diverse kantelpunten. Als gevolg hiervan ondergaan zowel het Noordpoolgebied als Antarctica ingrijpende veranderingen. Deze veranderingen beïnvloeden niet alleen lokale polaire ecosystemen en gemeenschappen, maar zullen ook verstrekkende gevolgen hebben voor lagere breedtegraden en zelfs het mondiale klimaatsysteem.

Terwijl de meeste studies en discussies over klimaatverandering zich richten op de langetermijn-opwarming, onderzoekt Marlen Kolbe in haar proefschrift hoe klimaatvariabiliteit en extreme gebeurtenissen, gekoppeld aan atmosferisch vochttransport, de polaire atmosfeer en het oppervlak beïnvloeden. Kolbe benadrukt de rol van atmosferische rivieren (AR’s) bij het versterken van polaire neerslag en sneeuw- en ijsafsmelting. AR's zijn smalle, langgerekte zones van geconcentreerd vochttransport in de troposfeer, die een cruciale rol spelen in de mondiale watercyclus en extreme neerslag.

Kolbe combineert in haar onderzoek mondiale en regionale klimaatmodellen, observaties en heranalyses om de huidige en toekomstige polaire klimaatvariabiliteit te bestuderen. De resultaten laten zien dat zee-ijs een cruciale rol speelt in het reguleren van de intensiteit van AR’s en het lokale polaire klimaat. Lage zee-ijsconcentraties leiden bijvoorbeeld tot meer verdamping, wat de hoeveelheid atmosferisch vocht in de lagere troposfeer doet toenemen. Dit heeft tot gevolg dat AR’s intensiever zullen worden en vaker de polaire ijskappen kunnen bereiken.

In vergelijking met het huidige klimaat zullen extreme AR-gebeurtenissen in de toekomst waarschijnlijk vaker en met grotere intensiteit voorkomen, met name door de toegenomen vochtcapaciteit bij hogere temperaturen. De impact van AR’s op zee-ijs en de complexe lokale orografie van ijsplateaus en ijskappen is relatief onbekend. Kolbe onderzoekt deze effecten en beschrijft voor het eerst de verticale structuur van Antarctische AR’s. Het modelleren van wolken- en stralingsprocessen tijdens AR’s blijft een uitdaging, en zelfs hoge-resolutie klimaatmodellen met verbeterde topografie onderschatten vaak de oppervlakte-afsmelting van ijskappen.

Marlen Kolbe voerde haar onderzoek uit bij het Energy and Sustainability Research Institute Groningen (ESRIG), afdeling CIO-Oceans, met financiering van NWO. Ze vervolgt haar loopbaan als postdoc bij de University of British Columbia. 

Proefschrift: https://hdl.handle.net/11370/938f8e67-9ecd-4209-a076-b01513888f46