در سال ۲۰۲۳، زمین گرم‌ترین سال ثبت شده‌ خود را در تاریخ تجربه کرد، با این حال بخش‌هایی از نیمکره شمالی نیز در اثر سرمای وحشتناکی که رکوردهای چند دهه پیش را شکست، تکان خورد. دراماتیک‌ترین نوع از این تغییرات آب و هوایی در شرق چین در ماه دسامبر رخ داد و جرقه تحقیقات بین‌المللی جدیدی را برانگیخت که به توضیح چگونگی وجود سرمای بی‌سابقه در جهانی گرم‌تر کمک می‌کند.

به نقل از اس‌اف، دانشمندان جو نیز نیاز داشتند که برای این پارادوکس آب و هوایی توضیحی پیدا کنند. در مطالعه‌ای جدید، محققان کشف کرده‌اند که چگونه چنین سرمای شدیدی می‌تواند در یک جهان رو به افزایش گرم رخ دهد. یافته‌های آنها نه تنها رویدادهای شدید سال ۲۰۲۳ را توضیح می‌دهد، بلکه درکی در مورد اینکه الگوهای آب‌وهوای مشابه در آینده چگونه به نظر خواهند رسید نیز ارائه می‌دهد.

موج سرمای دسامبر ۲۰۲۳ رکوردها را در سراسر شرق چین شکست. پکن ۳۰۰ ساعت متوالی دمای زیر صفر را تحمل کرد که طولانی‌ترین دوره از زمان شروع ردیابی دما در سال ۱۹۵۱ بود. در شدیدترین حالت، برخی مناطق شاهد کاهش شدید دما تقریبا ۱۲ درجه سانتیگرادی بودند.

شدت یافتن سرما در چین یک حادثه واحد نبود. رویدادهای سرمایی مشابهی در اوایل ماه ژانویه سال ۲۰۲۴ اروپای شمالی و در اواسط ژانویه ۲۰۲۴ بیشتر ایالات متحده را درنوردید. این رویدادهای سرمایی گسترده، در طول گرم‌ترین سال‌های ثبت شده زمین باعث علاقه علمی شدید و بحث عمومی در مورد رابطه بین گرم شدن کره زمین و هوای به شدت سرد زمستان شد.

کلید درک این رویدادها در الگوی جوی نهفته است که دانشمندان آن را «اوراسیا گرم قطبی-سرد» می‌نامند. در طول فصل سرمای چین، منطقه قطب شمال گرمای غیرمعمولی را تجربه کرد که رتبه چهارمین گرمترین دمای ثبت شده در آن زمان از سال را از آن خود کرد. این گرما شیب دمایی طبیعی بین قطب شمال و عرض‌های جغرافیایی میانی را مختل کرد و الگوهای جوی را که معمولا هوای سرد قطبی را در نزدیکی قطب شمال نگه می‌دارد، تضعیف کرد. این اختلال باعث شد تا هوای سرد قطب شمال به سمت جنوب و مناطقی مانند چین جریان یابد.

در میانه جو، یک سیستم غیرمعمول پرفشار قوی بر فراز دریاچه بایکال در شرق سیبری قرار گرفت و به عنوان سومین سیستم قوی ثبت شده برای دسامبر در آن منطقه رتبه‌بندی شد. این الگوی مسدودکننده، همراه با یک سیستم پرفشار رکوردشکن بر فراز سیبری، شرایط عالی را برای هدایت هوای قطب شمال به سمت جنوب به سمت چین ایجاد کرد.

پروفسور چنگ کیان (Cheng Qian)، سرپرست تیم تحقیق از مؤسسه فیزیک جو، در بیانیه‌ای توضیح می‌دهد: یافته‌های ما تایید می‌کند که تغییرات آب و هوایی ناشی از فعالیت‌های انسانی در واقع باعث تضعیف رویدادهای سرمایی شدید می‌شود. رکورد شکستن سرما در ماه دسامبر ۲۰۲۳ عمدتا ناشی از الگوهای گردش جوی در مقیاسی غیرعادی و بزرگ بود که ۸۳ درصد از شدت آن را تشکیل می‌داد. در همین حال، اثر گرم شدن تغییرات آب و هوایی شدت این رویداد را تا ۲۲ درصد کاهش داد.

یک گروه تحقیقاتی که شامل افرادی از دانشگاه آلبانی و آکادمی علوم هواشناسی چین بود، از شبیه‌سازی مدل‌های آب و هوایی برای تجزیه و تحلیل اینکه چگونه فعالیت‌های انسانی پیش از این بر چنین رویدادهای سرمایی تأثیر گذاشته است، استفاده کردند. تجزیه و تحلیل آنها نشان داد که به دلیل گرمایش انسانی، احتمال و شدت رویدادهای سرمایی در مقایسه با دنیای بدون تاثیر انسانی به ترتیب بیش از ۹۲ درصد و ۱.۹ درجه سانتیگراد کاهش یافته است.

با نگاهی به آینده، این مطالعه پیش‌بینی می‌کند که چنین رویدادهای سرمایی شدیدی تا پایان قرن تحت سناریوهای انتشار متوسط، ‌نادر خواهند شد. احتمال وقوع رویدادهای سرمایی مشابه می‌تواند حدود ۹۵ درصد کاهش یابد، در حالی که شدت آنها ممکن است حدود دو درجه سانتیگراد (حدود ۳۵ درجه فارنهایت) در مقایسه با رویدادهای امروز کاهش یابد. با این حال، این پیش‌بینی با یک هشدار مهم همراه است.

کیان می‌گوید: اگر به صفر خالص کربن دست یابیم و گرمایش جهانی در دمای ۱.۵ درجه سانتی‌گراد تثبیت شود، می‌توانیم شاهد سرمای شدید مشابه آنچه امروز هستیم، باشیم. این بدان معناست که جوامع هنوز باید برای سرمای ناگهانی آماده باشند، حتی زمانی که رسیدن به هدف ۱.۵ درجه سانتی‌گراد توافق پاریس محقق شود.

از آنجایی که جوامع در سراسر جهان با تغییرات آب و هوایی دست و پنجه نرم می‌کنند، این تحقیق درک‌ مهمی را در مورد آینده زمستان‌های سخت ارائه می‌دهد. در حالی که گرم شدن کره زمین به طور کلی به معنای زمستان‌های گرم‌تر است، پتانسیل وقوع رویدادهای سرمایی شدید همچنان وجود دارد که نیاز به هوشیاری مداوم در زمستان دارد، حتی در شرایطی که جهان برای کاهش انتشار گازهای گلخانه‌ای تلاش می‌کند.