הקשר בין טמפרטורות הארקטיות והאנטארקטיות

הבנה של היחסים בין טמפרטורות האקלים הארקטי והאנטארקטי

אזורי הארקטי והאנטארקטיקה מייצגים שניים מאזורי האקלים הקריטיים ביותר של כדור הארץ, המשפיעים על דפוסי מזג האוויר הגלובליים, זרימת האוקיינוס ודינמיקה אטמוספרית. בעוד שני האזורים הקוטביים חווים עמידות משמעותית לאקלים, התגובות שלהם לשינוי האקלים העולמי שונות באופן משמעותי בשל הבדלים גיאוגרפיים, פיזיים ואוקיינוסיים בסיסיים.הבנת היחסים המורכבים בין האקלים הארקטי לאנטארקטיקה חיונית לחיזוי שינויים עתידיים, הערכת השפעות גלובליות, ופיתוח אסטרטגיות אקלים יעילות.

האנטארקטי, אנטארקטיקה והטיב הטיבטי מתייחסים לעתים קרובות לשלושת הקטבים של כדור הארץ, והם מפעילים השפעה גדולה על האקלים העולמי.למרות המרחק הגיאוגרפי שלהם, שלושת הקטבים מציגים קשרים ברורים, אך פערים משמעותיים נותרו בהבנה שלנו של חיבורי האקלים שלהם.אזורים הקוטביים הללו משמשים כאינדיקטורים רגישים של שינויי אקלים ומשחקים תפקידים מכריעים בהפחתת האיזון של האנרגיה, רמת הים, ודפוסי זרימת הדם האטמוספריים.

הבדלים משמעותיים בין מטרופולין ואנטארקטיקה

▪ גינויים לקרקע-אוצ'אן

באזור הארקטי, האוקיינוס מוקף ביבשות, בעוד אנטארקטיקה מוקפת באוקיינוסים.הבחנה הגיאוגרפית הבסיסית זו יוצרת מאפיינים אקלים שונים באופן דרמטי ותגובה להתחממות הגלובלית.הבדלים אלה בהסדר הקרקע והמים תורמים להבדלים במזג האוויר של כל אזור הקוטב, בדפוסי זרימת האוקיינוסים והאטמוספירה, ודפוסי קרח ימיים עונתיים וארוכים.

האוקיינוס הארקטי הוא רדודה יחסית וחצץ למחצה, מוקף צפון אמריקה, אירופה ואסיה.תצורה זו מאפשרת החלפת חום משמעותית עם קרקעות סביב גבולות ומגבלות את הסחף הדרומי של קרח הים במהלך חודשי הקיץ.נוכחותן של קרקעות יבשתיות גם מקלה על פיתוח מערכות לחץ אטמוספיריות המשפיעות על דפוסי מזג האוויר הארקטיים ויוצרות מסלולים ללחות חום והובלת מעבר מקווי הרוחב התחתון.

לעומת זאת, אנטארקטיקה היא יבשת מכוסה קרח מסיבית הממוקמת בקוטב הדרומי, מוקפת באוקיינוס הדרומי העצום.פי הקרח האנטארקטי מכיל כ 26.5 מיליון קילומטרים רבועים של קרח, המייצגת כ-90% מהקרח בעולם ו-70% מהמים המתוקים של כדור הארץ.הגובה הגבוה של היבשת ובודד מקרקעות אחרות יוצרות תבניות מחזוריות אטמוספירליות ייחודיות, כולל אזורי הקוטב האנטארקטיים העוצמתיים המבודדים ביעילות מיבשת היבשה.

Sea Ice Characteristics ו- Seasonal Dynamics

קרח הים הארקטי מכסה את הקוטב הצפוני, ואת הקרקע שמסביב מגבילה כמה רחוק דרומה זה יכול להתרחב בחורף. זה מגביל גם אומר כי הרבה קרח נמנע מלהגר לקווי הרוחב התחתון בקיץ, שם זה יהיה יותר בקלות להמיס.

בדרום המיספרה, עם זאת, היבשת האנטארקטית תופסת את הדרום-הגדול ביותר – חלק מהקרחות של הים בחורף סביב שולי היבשת, והיא חופשית להתרחב, לייצר מידה חורף גדול בהרבה מהקרח הארקטי. ים אנטארקטיקה הוא עונתי בעיקר, כל חורף, בעיקר ממיסת כל קיץ, בעוד קרח ים ארקטי כולל עונתי ורב-שנתיים שנמשכים לאורך עונות רבות.

פול פול Amplification: Aסימטרי מחמם בין הפולנים

מנגנונים מטאורולוגיים

הארקטי וחלק מאנטארקטיקה התחממו במהירות רבה יותר מאשר אזורים אחרים של כדור הארץ.תופעה זו נקראת "הגברה הקוטבית" (קוטב) הארקטי התחמם פעמיים עד שלוש פעמים יותר משאר העולם בעשורים האחרונים.מגמה התחממות דרמטית זו, המכונה "הגברה הארקטי", מייצגת את אחת הביטויים המשמעותיים ביותר של שינוי האקלים העכשווי.

כמה מנגנונים מקושרים מניעים את ההגברה הארקטית.ה משוב הקרחונים מייצג את המנגנון הגדל החזק ביותר.הקטן הגדול בקרח הים בקיץ הוא יוצא דופן יותר בקו הארקטי מאשר האנטארקטיקה, והוא קובע תהליך המכונה "הגברה ארקטית" של שינויי האקלים.בגלל המראה האור שלה, קרח הים משקף את רוב האנרגיה של השמש חזרה לחלל, אבל כמו קרח, הטמפרטורות כהה, אשר מוביל יותר התחממות האוקיינוס, מוביל יותר, אשר מוביל יותר, הוא התחממות השמש, אשר מוביל יותר, אשר מוביל יותר, הוא התחממות כדור הארץ.

הסטיות הקלמטיות ליד הדלת הארקטי מדכאות מאוד את התערובת האנכית ובכך מגבילות את האנומליות על פני השטח לאטמוספירה הנמוכה ביותר, מה שמוביל לקצב חלוף חיובי.בניגוד לכך, האווירה הטרופית הבלתי יציבה יותר מאפשרת תערובת אנכית עמוקה על ידי הדבקה אשר ביעילות מעבירה חום לספירה העליונה, המוביל לשיעור משוב שלילי.

כמה דוגמאות של משובי מערכת האקלים חשבו לתרום להגברה הקוטבית האחרונה כוללות את ההפחתה של כיסוי שלג וקרח הים, שינויים במחזור אטמוספרי ואוקיאנוס, נוכחות של סווט אנתרוגני בסביבה הארקטית, ומגדילה בכיסוי ענן וחוס מים. מנגנוני משוב מרובים אלה אינטראקציה בדרכים מורכבות, יצירת קערה של השפעות מעצימות כי התחממות הארקטי מעבר למה שצפוי גז בודד.

תגובה לאקלים

התגובה על האנטארקטיקה הרבה יותר מוטה מאשר על פני הארקטי.המחקר הקודם ייחס את ההבדל הזה לכמות הגדולה של חום נספג לתוך האוקיינוס הדרומי העמוק, קירור ההמיספרה הדרומית. הארקטי חם מהר בחורף וחלש ביותר בקיץ, ואחריו הקוטב השלישי, ואנטארקטיקה מחמם לפחות.

מנגנוני העצמת דומות פועלים כנראה באנטארקטיקה כמו באזור הארקטי, אך האוקיינוס הדרומי סופג הרבה מהחום. כתוצאה מכך, יהיה זמן להתגמל בהתחממות מוגברת של טמפרטורות אוויר.העלייה החזקה של "חום אנתרוגני" על ידי האוקיינוס הדרומי ממלא תפקיד מכריע כאן. בעשורים האחרונים, ההמונים העמוקים יותר של האוקיינוס הדרומי התחממו באופן משמעותי, יותר מחמש פעמים בעולם בטמפרטורות העמוקות.

שינויי טמפרטורה אנטארקטיים מורכבים יותר, עם המאפיין הכללי של התחממות מהירה יותר בחצי האי האנטארקטי ובמערב אנטארקטיקה מאשר במזרח אנטארקטיקה.ההטרוגניות האזורית הזו משקפת את ההתנגשות המורכבת של דפוסי זרימת האוויר, תחבורה בחום האוקיינוס, דינמיקת גיליון הקרח והשפעות טופוגרפיים.החצי האי האנטארקטי חווה כמה מההתחממות המהירה ביותר על פני כדור הארץ, בעוד שחלקים של מזרח אנטארקטיקה הראו התחממות מינימלית או אפילו מגמות קלות בעשורים האחרונים.

התגובה החלשה על אנטארקטיקה הייתה חלקית בשל רגישות פנימית חלשה יותר של גז חממה המאלץ את הגז ואת ההובלה חום האוקיינוס ועלייה.ה הארקטי היה רגישות אקלים מקומית גדולה יותר (כלומר, תגובה גדולה יותר לטמפרטורות פני השטח) להכפיל את פחמן דו חמצני מתנאים טרום-תעשייתיים.

חיבורי אקלים המקשרים את אזור הקוטב

נתיבי טלקומוניקטיביים

שלושת הקטבים קשורים באופן דינמי באמצעות היררכיה של מסלולים.האינטראקציות הארקטיות-TP נשלטות על ידי רכבות רוסבי-גל המופעלות על ידי ים-ice ונומאסת השלגים ומחוזקות על ידי משוב יבשתי על פני הקרקע על פני הרמה. גלי רוסבי מייצגים מתפתלים בקנה מידה גדול בזרם סילון שיכול להפיץ הפרעות אטמוספיריות על פני מרחקים עצומים, יצירת קשרים בין אזורים מרוחקים גיאוגרפיים.

חיבורים טרופיים יכולים להשפיע על אקלים הקוטבי באמצעות הדור של גלי רוסבי.רכבות גל רוסבי שמקורן באזורים הטרופיים נשאר המנגנון המרכזי של טלקומוניקטיבי וקוטוב משיעורי זמן לא-צפופים עד לדלדלדל. גשרים אטמוספריים אלה מאפשרים לנומליות אקלים שמקורן באזורים טרופיים להשפיע הן על האקלים והן על יציבות האקלים הארקטי והן על האקלים האנטארקטי, אם כי מסלולים ספציפיים והשפעות שונות בין האזורים הקוטביים.

הגדלת החוסן בקרח הים הארקטי מיוחסת להידרדרותו המואצת על ידי התחממות גלובלית.חוסר יציבות מזג האוויר הזה יכול להשפיע על דפוסים אזוריים רחבים יותר באמצעות חיבורים אטמוספריים, תוך שיפור הסיכונים לפעילות אנושית וחיזוי מזג האוויר.ההההגברה של יציבות מזג האוויר הארקטי יוצרת אפקטים משבשים ברחבי המיספרה הצפונית, המשפיעים על דפוסי מזג האוויר באזורי התווך, כולל צפון אמריקה, אירופה ואסיה.

חיבורים אוקיאניים ו-Bpolar Seesaw

ההפיכה הארקטית-אנטארקטית מסתמכת על תחבורה בחום האוקיינוס דרך זרם ה- Atlantic Meridional Overturning Circulation ועל המודולציה של הטמפרטורה הטרופית האטלנטית.התממות בשל תחבורה של מתח רוח במים אנטארקטיים קרים דרך זרם פני השטח האטלנטי, בעוד התחממות אותם מעל קו המשווה, לתוך הסביבה הארקטית, התחממות תלויה ביעילות של התחבורה העולמית וממלאת תפקיד באפקטים רואים את הקוטביים.

זה נראה כי התחממות הארקטי ואנטארקטיקה מתקדמת בדרך כלל משלב בגלל אילץ מסלול, וכתוצאה מכך אפקט ה-Cen-saw הקוטבי. מנגנון רואהה דו קוטבית זה מייצג מצב בסיסי של יציבות אקלים שבו התחממות בחצי הכדור אחד מלווה בקירור השני, מונע על ידי שינויים במשלוח חום האוקיינוס.

מערכת מחזור הדם הייחודית של האוקיינוס הדרומי, הנשלטת על ידי זרם האנטארקטי של ה-Creca Circum קוטבי, יוצרת מחסום דינמי המסדיר את החלפת החום בין אנטארקטיקה לקווי הרוח הנמוכים יותר. ההערכה היא ש-70% מהאנרגיה העולמית מועברת לאוקיינוס ומתרחש בתוך הזרם האנטארקטי של ה-Cricum קוטבי.מערכת הנוכחית המסיבית הזו ממלאת תפקיד מכריע במחזור האוקיינוס העולמי, עלייה בפחמת חום, וחלוקה משמעותית למזג האוויר, לאטמוספירה ולתבניות האקלים והאקלים העולמיות.

השפעות טרופיות על שינויי אקלים Polar

במהלך עידן הלווין המודרני, שינויים אקליםיים משמעותיים נצפו באנטארקטיקה, כולל התחממות אטומה ואוקיינוסית, גליון קרח דקים, והתרחבות כללית של קרח הים, ואחריו הפסד מהיר יותר לאחרונה, למרות שינויים אלה, שמציעים איסימטריה חזקה, מושפעים חלקית על ידי הגדלת פליטות גזי חממה ופיזור אוויריפי, טרופי-קוטבי נחשבומטרוני לרדיוליביים עד לחיקוי של רוס.

אל-ניניו-דרום אוסוציאליזציה (ENSO) השפיע על קווי הרוחב הגבוהים נותר מוקד חשוב לאורך קווי חקירה שונים. טרופיים לחיבורים הקוטביים התגלו גם בקנה מידה הזמן העונתי, הקשורה עם Madden-Julian oscillations (MJOs) על היקף של עשרות שנים, שינויים בשלב MJO יכולים לגרום לטמפרטורה ושינויים בים בשני אזורי הקרח.

השינויים ארוכי הטווח ב-SST של מערב האוקיינוס השקט, הטרופי האטלנטי, והאוקיינוס הצפון-אטלנטי נקשרו להתחממות החורף המהירה סביב חצי האי האנטארקטי, בעוד ש-SST שינויים במרכז האוקיינוס השקט הטרופי נקשרו להתחממות במערב אנטארקטיקה. הקשרים הטרופיים הללו מראים כי הבנה של יציבות האקלים הקוטבית דורשת התחשבות בתהליכים האקלימיים הפועלים בכל המערכת, לא רק במנגנוני הקוטב המקומי.

המשתנים על אזורי זמן בין-שנתיים על פני האוקיינוסים הטרופיים עשויים לייצר רכבות גל רוסבייות קבועות, הפיצות לאזור הקוטב ולהובלת התאמה של מחזור הדם האטמוספרי בקנה מידה גדול, תוך גרימת חריגות במצב הדרומי של אטלנטי (SAM) וים Amundsen Low (ASL) על פני השטח הבין-שנתי, אל-אוספירציה הדרומית (זמן האוקיינוס השקט) וחום האוקיינוס ההודי (אוקרי) וחום) וחום האוקיינוס השקט (שעון האוקיינוס השקט (OC) וחום האוקיינוס השקט (OCC) וחום האוקיינוס השקט (שעון האוקיינוס השקט (OC) וחום) וחום) וחום האוקיינוס השקט (Idicedicedic) בטמפרטורה גבוהה (OCC) וחום) וחום) וחום) על פני הים (L).

מפתחי פיתוח של Polar Climate Variability

Sea Ice Extent ו- Dynamics

קרח הים מייצג את אחד המרכיבים הדינמיים והגלומטיים ביותר של מערכת האקלים הקוטבית.קרח הים הארקטי חווה ירידה דרמטית בעשורים האחרונים, עם ירידה של לפחות ב -13 אחוזים בעשור מאז החלו תצפיות לוויין ב-1979.בשנים 2007-2011 חוו את חמשת המידות הנמוכות ביותר בשיא לוויין, והשנים 2002 חוו תשע מהנמוכות ביותר בתיעוד.

קרח הים אנטארקטיקה מציג תמונה מורכבת יותר.היקף הקרח הימי האנטארקטי הכולל הידרדר מעט מסוף שנות ה-70 עד 2015, עם עלייה כוללת של כ-1.1 מיליון קמ"ר.מגמה חיובית זו מנוגדת למה שניתן לצפות לו בהתחממות הכללית של האקלים העולמי, והוא מנוגד לירידה המסומן בקרח הים הארקטי באותה תקופה.

לאחר 2015, קרח הים האנטארקטי חווה תפנית דרמטית, עם מהירויות נמוכות שנצפו בשנים שלאחר מכן.קשרים אלה תרמו לתצפיות באנטארקטיקה ובשינויי האוקיינוס הדרומי, כולל התחממות פני השטח המהירה האזורית, התרחבות טרום-2015 ים וההפחתה הפתאומית שלו לאחר מכן, שינויים בתוכן חום האוקיינוס, והאצתו של רוב גיליון הקרח האנטארקטי.זה מדגיש את האופי המורכב ולפעמים לא ליניארי של תגובות אקלים הקוטביות כדי לכפות על פני כדור הארץ.

הכדאיות של קרח הים הארקטי היומי עולה בשל הירידה הדרמטית תחת אקלים התחממות.יש לכך יכולת מוגברת זו השלכות חשובות על מזג האוויר הצפוי, ניווט ימי, קהילות חוף, ומערכות אקולוגיות הארקטיות.אובדן קרח יציב, רב-שנתי והחלפתו עם דק יותר, קרח עונתי יותר יוצר סביבה דינמית יותר וצפונית פחות.

תבניות אטמוספיריות

דפוסי זרימת אטמוספריים בקנה מידה גדול מפעילים השפעה עמוקה על יציבות האקלים הקוטבית.האוקסיוס הארקטי (AO) והקרוב יחסית, ה-North Atlantic Oscillation (NAO), מייצגים מצבים דומיננטיים של ריקנות אטמוספרית בצפון המיספרה.ה-V בתוך וברחבי הארקטי הוא תואמים באופן סטטיסטית ל- Osciation הארקטי בזמן ההיקף הטראגי של אלה, המשפיעים על הטמפרטורות הארקטיות והשפעת הקוטביות.

בדרום המיספרה, מצב אנתרי הדרומי (SAM) מייצג את הצורה העיקרית של גמישות במחזור אטמוספרי.תצפיות וסימולציות מודל מציע כי קישורי טלקומוניקציה קיים בין ה-TP לאנטארקטיקה שבו AAO או את מצב הרוח הדרומי של אןולרי (SAM), שהוא החיוכים האטמוספריים הבולטים ביותר בחצי הכדור הדרומי.

שינויים בדפוסי מחזור אלה יכולים להיות השפעות מרתיעות לאורך מערכת האקלים.שינויים במיקום או אינטנסיביות של זרמי סילון משפיעים על עקבות הסערה, דפוסי המשקעים, ותחבורה חום מלמטה לקווי הרוחב גבוהים יותר.שינויים אלה במחזור אטמוספירי מייצגים את שתי התגובות לנהגים של יציבות האקלים הקוטבית, יצירת לולאות משוב מורכבות המגבירות או לחות אותות שינויי אקלים.

Ocean Currents and Heat Transport

זרמי האוקיינוס ממלאים תפקיד בסיסי בקביעת טמפרטורות הקוטביות ואקלים פנויים.ב הארקטי, זרם המים האטלנטיים החמים יחסית דרך המצרף וברטס הים משפיע באופן משמעותי על היקף הקרח הימי והטמפרטורות האזוריות. חום נוסף מועבר לאנטארקטיקה על ידי זרמים של האוקיינוס השקט ארוך טווח הראו כי זרמים זורמים לתוך האוקיינוס הארקטי מן האוקיינוס האטלנטי התחממו באופן משמעותי בעשורים האחרונים "לשנות הים" כדי להידרדרות האוקיינוס הארקטית" של האוקיינוס הארקטי.

מים האוקיינוס השקט גם נכנס הארקטי דרך מצרף, מביא חום וחומרים מזינים המשפיעים על הסביבה הימית הארקטית.המשחק בין ההמונים באוקיינוס האטלנטי והפסיפיק יוצר תנאים טריטוריאליים מורכבים, אשר משתנים עונתיים ו interannually, תורמים לאקלים הארקטי.

סביב אנטארקטיקה, הזרם האנטארקטי של Circum קוטבי שולט במחזור האוקיינוס, למעשה מבודד את היבשת ממים טרופיים חמים יותר.עם זאת, בידוד זה אינו שלם.חום Circum קוטבי מים יכול לגשת למדף היבשתי באזורים מסוימים, במיוחד במערב אנטארקטיקה, שבו הוא תורם מדף קרח מתמס מלמטה.זה המונע על ידי האוקיינוס הזה מייצג מנגנון קריטי עבור אובדן מסה קרח ויש לו השלכות חשובות על פני פני פני פני פני פני הים הגלובלי.

היעילות של meridional (north-south) ים תחבורה משפיעה באופן משמעותי על גודל ותבנית של התחממות הקוטב.שינויים בדפוסי זרימת האוקיינוס, בין אם מונעים על ידי מתח רוח, מים מתוקים קלט מקרח נמס, או שינויים בצפיפות מים, יכולים לשנות את המסירה החום לאזורים הקוטביים ולשפיע על קצב ודפוס המרחבי של שינויי האקלים.

Greenhouse Gas Concentrations

פליטות גזי גז ירוקות מפעילות אנושית משפיעות על כדור הארץ בעולם, אך בשום מקום יותר מאשר על הארקטי – תופעה המכונה הדגימה הקוטבית. באופן מפתיע, התגובה על האנטארקטיקה הרבה יותר ממעל הארקטי.התגובה השונה של שני אזורי הקוטב לגז החממה, מה שמשקף את התצורה הגיאוגרפית הייחודית שלהם, מנגנוני משוב ואוקיאנוסים מדביקים מאפיינים.

פחמן דו חמצני, מתאן וגזי חממה אחרים מלוכדים קרינה גלית ארוכה, מחממת את כדור הארץ.מאזן הקרינה המקומי הוא חיוני כי ירידה כוללת של קרינת גלי ארוך מתמשכת ייצור עלייה יחסית גדולה יותר בקרינה נטו ליד הקטבים מאשר ליד קו המשווה.

הארקטי ניצב בפני איום נוסף של גז חממה מחלחלים.כפי שקרח מתמס ומפרק את ה- Permafrost, כמויות גדולות של מתאן - גז חממה חזק - משוחררים לתוך האווירה, עוד מאיץ התחממות גלובלית.לאת משוב חיובית זו מייצגת נקודת מפנה פוטנציאלית במערכת האקלים, שם התחממות ראשונית גורמת להתחממות נוספת, שעלולה להוביל לשינויים מהירים ומורכבים.

permafrost אנטארקטיקה הוא פחות נרחב מאשר permafrost הארקטי, ואת הטמפרטורות הקרות של היבשת אומר כי סגסוגת permafrost נפוץ הוא פחות קרוב.עם זאת, התחממות בחצי האי האנטארקטי ואזורי החוף יכול בסופו של דבר לעורר משוב דומה מחזור פחמן, אם כי סביר על בקנה מידה קטן יותר מאשר באזור הארקטי.

קרינה סולארית ואלבדו משוב

קרינה סולארית מייצגת את מקור האנרגיה העיקרי המניע את מערכת האקלים של כדור הארץ, ושינויים במשקף משטח (אלבדו) משפיעים באופן משמעותי על כמות האנרגיה הסולארית שנספסת מול החזרה לחלל. שלג וקרח הם מאוד רפלקטיביים, עם ערכי אלבדו בדרך כלל החל מ-0.5 עד 0.9, כלומר הם משקפים 50 עד 90% מהקרינה הסולארית הקרובה.

קרח הים בשל התחממות כדור הארץ חושף את פני הים האפלים הלוטמים קרינה השמש.זה מחמם את האוקיינוס, ועוד קרח ים קרח ים.ככל שהאוקיינוס יכול להתחמם בקיץ, קרח הים החדש שנוצר יהיה בחורף, וככל שהקרח החדש יכול להתמוסס בתורו.זה משוב על הקרח מייצג אחד המנגנונים החזקים ביותר במערכת האקלים, במיוחד באזור הארקטי שבו אבדן הקרח הדרמטי ביותר היה פתאומי.

על הקרקע, כיסוי שלג ממלא תפקיד דומה.התחממות גורמת כיסוי השלג להתמוסס מוקדם יותר, ואת פני הקרקע הכהה סופג יותר קרינה סולארית וחממות. פני השטח החמים יותר מחמם את האוויר מעליו.זה משוב שלג משפיע על שני אזורי הקוטב, אם כי זה פועל חזק יותר הארקטי שבו אזורי קרקע נרחבים חווים שינויים בשלג עונתי.

באנטארקטיקה, גיליון הקרח העצום שומר על השנה של אלבדו לאורך רוב היבשת.עם זאת, באזורי החוף ובחצי האי האנטארקטי, שער שלג עונתי ופיזור מדף קרח יכול לגרום משובים אלבדו מקומיים.בנוסף, את מגמת האבק, סווט, ואת החומר הביולוגי על השלג ועל פני השטח קרח יכול להפחית את albedo, שיפור ספיגה סולארית ו מאיץ.

הערות אחרונות ומגמות מתפתחות

שינויי אקלים הארקטי

סימנים של אקלים התחממות נמצאים בכל מקום באזור הארקטי: עלייה בטמפרטורות, נסיגה וקרח ים דק, כיסוי שלג מופחת, התחממות permafrost, קרחונים, וגליונות קרח דקים. בשנת 2011, כמעט כל הארקטי היה חם יותר מהממוצע ארוך טווח.זה המשיך מגמה של התחממות כוללת של כ- 3.6 מעלות צלזיוס מאז אמצע שנות ה -1960, אשר יותר מאשר כפול עלייה מתרחשת בטמפרטורות על פני רוחב נמוכה יותר.

ה-גרינלנד קרח שאט חווה אובדן המוני גדול בעשורים האחרונים.הגביע הגרינלנדי לבדו מפסיד כ-270 מיליארד טון מטרי של קרח בשנה, קצב שממשיך להגדיל.הפסד הקרח הזה תורם ישירות לעליה ברמת הים העולמית ומייצג את אחת התגובות הבכיזופריות המשמעותיות ביותר לשינוי האקלים.

מערכות אקולוגיות הארקטיות מתמודדות עם אתגרים חסרי תקדים משינויי אקלים מהירים.באזור, אובדן קרח הים מאיים על בתי הגידול של מינים איקוניים כמו דובי קוטב, חותמות ונהרסים, שכל אלה מסתמכים על קרח לציד ולתרבות. בדומה, טמפרטורות התחממות משפיעות על דפוסי נודדים, זמינות מזון, ואת האיזון הכולל של שרשרת המזון הארקטי.

תצפיות אקלים אנטארקטיות

באנטארקטיקה, לעומת זאת, סימנים של שינוי עקב התחממות בקנה מידה עולמי אינם או בלתי כוללים. הצהרה זו, תוך התבוננות מתצפיות קודמות במאה ה-21, דורש עדכון בהתבסס על ראיות עדכניות יותר. בעוד שינויי האקלים האנטארקטיים נותרים יותר אכזריים ומורכבים יותר משינוי הארקטי, אותות התחממות ברורים הופיעו במספר אזורים.

במהלך עידן הלווין המודרני, נצפו שינויים אקליםיים משמעותיים באנטארקטיקה, כולל התחממות אטומה ואוקיינוסית, גליון קרח דקים והתרחבות כללית של קרח הים, ואחריו הפסד מהיר יותר לאחרונה.הפרק 2015 של היקף הקרח הימי של אנטארקטיקה מייצג אחד השינויים הדרמטיים ביותר במערכת האקלים האנטארקטית, עם השלכות על זרימת האוקיינוס, מערכות אקולוגיות ימיות, ויציבות הקרח.

מערב אנטארקטיקה והחצי האי האנטארקטי חוו את ההתחממות הבולטת ביותר.החצי האי האנטארקטי התחמם בכ- 3°C במהלך 50 השנים האחרונות, מה שהופך אותו לאחד האזורים ההתחממות המהירה ביותר על פני כדור הארץ.התחממות זו תרמה להתמוטטות של כמה מדפים קרח, כולל מדפים לארסן A ו- B, ומניעה שינויים בדינמיקה הקרחון ושחרור קרח.

ה- Westאנטארקטי הקרח Sheet, במיוחד במגזר הימי Amundsen, חווה אובדן קרח מצטבר מונע בעיקר על ידי ההיתוך המושרה על ידי האוקיינוס של מדפי קרח.חום Circum קוטבי מים גישה למשטח היבשתי מתמוסס מדפים קרח מלמעלה, צמצום אךטרים ומאפשר קרחונים להאיץ.מספר קרחונים גדולים באזור זה, כולל Pine Island ו-Thwaites, יש קרחונים דקים מאוד, עלולים להיות מרתיעים ועלולים להיות מרתיעים.

מזרח אנטארקטיקה, המגזר הגדול ביותר של גיליון הקרח, הראה שינויים צנועים יותר.חלק מהאזורים חוו התחממות קלה בעוד אחרים מראים מגמות קירור. הפנים של מזרח אנטארקטיקה נשאר קר מאוד, והתחממות משמעותית יידרשו כדי לגרום להתמוססות פני השטח נרחב.

השלכות על רמת האקלים והים העולמית

Sea Level Rise תרומות

שני אזורי הקוטב תורמים באופן משמעותי לרמה הים העולמית לעלות דרך קרח וקרחונים להמיסה.אחד ההשלכות המשמעותיות ביותר של העצמת הקוטב הוא ההמיסה המואצת של גליונות קרח וקרחונים, במיוחד באזור הארקטי וחלקים של אנטארקטיקה. as the Iceהיתוך, הוא תורם לעלייה ברמת הים העולמית.אם קרח הקוטב ממשיך להתמוסס בקצב הנוכחי, מדענים צופים שרמות הים עלולות לעלות על ידי 2100 קהילות איומות ברחבי העולם.

ה-גרינלנד קרח מכיל מספיק קרח כדי להעלות את רמת הים העולמית בכ-7.4 מטרים אם נמס לחלוטין. בעוד שהמסה מלאה תיקח מאות שנים עד אלפי שנים, אפילו התכה חלקית תורמת באופן משמעותי להעלאת רמת הים.

ה-אנטארקטיקה של קרח מכילה הרבה יותר קרח מאשר גרינלנד, עם פוטנציאל להעלות את רמת הים על ידי כ-58 מטרים אם נמס לחלוטין. בעוד שהיתוך מוחלט כזה אינו צפוי על פני לוחות זמנים של מדיניות, אפילו תרומות צנועות מאנטארקטיקה יכולות להיות השפעות משמעותיות. מערב אנטארקטיקה, במיוחד החלקים המבוססים על ימי של גיליון הקרח, מייצגת את המגזר הפגיע ביותר עם פוטנציאל להפסדי קרח במהירות ורמת הים משמעותית במהלך מאות השנים הבאות.

ההתרחבות הארומית של מים באוקיינוס, שכן היא חמה גם תורמת לעליה ברמת הים.העליית החום של האוקיינוס הדרומי תורמת להתרחבות תרמית זו, אם כי ההשפעה היא חלקית על ידי תפקיד האוקיינוס בהתחממות אטומה של אנטארקטיקה.הבנת ההתנגשות המורכבת בין דינמיקת קרח, התחממות האוקיינוס, והמשך אטמוספריטי נשאר חיוני להעלאת פני הים בעתיד.

השפעות על מדפוסי מזג אוויר בינוניים

העצמת הקוטב קשורה גם לשינויים בדפוסי מזג אוויר הרבה מעבר לאזורים הקוטביים.כמו החמרות הארקטיות, היא משבשת את זרם המטוסים - קבוצה של אוויר ששומרת על דפוסי מזג האוויר בצפון המיספרה. זרם סילון חלש יכול לגרום למזג אוויר דוכנים, המוביל לתקופות ארוכות של מזג אוויר קיצוני, כגון גלי חום, לחשים קרים, גשם כבד.

ההשערה כי העצמת הארקטי משפיעה על מזג האוויר באמצע ההיקף באמצעות שינויים בזרם סילון נותר תחום פעיל של מחקר ודיון.הטמפרטורה מופחתת בין הארקטי לקווי הרוחב עשויים להחליש את זרם המטוס ולהגביר את המרידיוני (צפון-דרום) ולהוביל לתבניות מזג אוויר מתוחכמות יותר.

זה מקומי מוגברת חימום אינטנסיביים מעצימים טמפרטורה ⁇ s ו מרגשים בקנה מידה גדול רכבות גל פלנטרי ואת משמרות סילון-זרם לפעול כמו גשרים אטמוספריים, המקשרות אנומליות בקוטב אחד כדי למחזור שינויים בקוטבים האחרים ולאקלים דלת-אוויר.אלה קווי תקשורת אטמוספריים ליצור דרכם שינויים הקוטביים יכולים להשפיע על מזג האוויר והאקלים באקלים המאוכלס, עם מקורות אנרגיה קיצוניים, עם אנרגיה, והשפעות אנרגיה, ודרות, על אנרגיה, על פני אקלים, והשפעות מהירות קיצונית, על פני אקלים, והשפעות מהירות.

יציבות האקלים האנטארקטית משפיעה גם על דפוסי מזג האוויר הדרומיים של המיספרה, אם כי המנגנונים וההשפעות שונים מאלה בצפון המיספרה.שינויים במצב ה-Annular הדרומי משפיעים על דפוסי המשקעים בדרום אמריקה, בדרום אפריקה, אוסטרליה וניו זילנד.

השפעות אקולוגיות וביו-מגוון

מערכות אקולוגיות הקוטביות פגיעות להפליא להשפעות של התחממות מהירה.מערכת האקולוגית של האוקיינוס הארקטי מתמודדת עם שינויים דרמטיים כמו permafrost thaws, אזורי צמחייה עוברים צפונה, ואת אורך העונה הגדלה.המעבר מ tundra ל shrubland או יער משנה albedo, פחמן רכיבה על אופניים, וזמינות למין הארקטי.שינויים בתזמון מכסה שלג משפיעים על caribou, muxen, ואחרים צמחייה מתחת למנה מתחת לגדילה.

מערכות אקולוגיות ימיות הארקטיות מתמודדות מחדש כירידה בקרח הים וטמפרטורות האוקיינוס חם.אובדן בית גידול קרח ים מאיים על מינים תלויים קרח כולל דובים קוטבים, חותמות קרח, ו walruses.שינויים בטמפרטורת האוקיינוס וכימיה משפיעים על ההפצה והשפע של דגים, זומסטרטון, ופיזואקטון, עם השפעות מחלחלות ברחבי האינטרנט.

באנטארקטיקה, אוכלוסיות הפינגווין נמצאות בסיכון גם בשל שינויי תנאי קרח ומימי התחממות. הפרעות אקולוגיות אלה לא רק מאיימים על המגוון הביולוגי, אלא גם משפיעות על קהילות ילידיות שתלויות במינים אלה על פרנסתם.מינים שונים מראים תשובות שונות לשינוי האקלים, עם מינים תלויים קרח כמו הקיסר ופינגווין אדילי שעומדים בפני אובדן בית גידול בעוד מינים דמויי קרח עשויים להפיק תועלת מכמה אזורים בקרח.

מערכות אקולוגיות ימיות אנטארקטיקה מתמודדות עם שינויים בטמפרטורת האוקיינוס, כימיה ומחזור הדם המשפיעים על כל האינטרנט של המזון מפיטופלטון לווייתנים.האוקיינוס הדרומי ממלא תפקיד מכריע בפרודוקטיביות של האוקיינוס העולמי וברכיבי פחמן, ושינויים במערכת זו יש השלכות רבות מעבר לאזור האנטארקטי.

פרויקטים עתידיים וגילויים

מודלים אקלים

מודלים ממוחשבים של מערכת האקלים מראים כי התחממות תמשיך בעתיד, עם קרח ים הארקטי נעלם לחלוטין בקיץ במהלך 20-30 השנים הבאות.ההקרנה הזו, בהתבסס על טרמפציות פליטה נוכחיות ומודלים אקלים, מייצגת טרנספורמציה דרמטית של הסביבה הארקטית עם השלכות עמוקות על מערכות אקולוגיות, קהילות ילידיות ואקלים גלובלי.

עבור הארקטי, דפוסי מחזור נוטים להימשך עם התחממות גלובלית, עד סביב 3 או 4 מעלות צלזיוס, כאשר קצה הקרח נסוג באופן משמעותי. באנטארקטיקה, דפוסים רגישים להתחממות גם ברמות התחממות גלובלית נמוכות יותר עבור עונות ומשתנים מסוימים, אבל הם לעתים קרובות לאורך רמות התחממות.זה מרמז כי בעוד כמה היבטים של חיבורי אקלים הקוטב עשויים להישאר יציב יחסית כמו התחממות, אחרים עלולים לעבור שינויים משמעותיים, במיוחד פעם אחת הם מכשולים קריטיים.

פרויקט מודלים אקלים המשיך להגביר את השגשוג הארקטי, עם התחממות החורף עלולה להגיע ל-4-5 פעמים הממוצע העולמי בתרחישים מסוימים.התחממות מוגברת זו תגרור אובדן קרח נוסף, תמהיל ושינויים במערכת האקולוגית.התזמון של קיץ ארקקטי ללא קרח תלוי בפליטות גזי החממה בעתיד, עם תרחישים גבוהים יותר שמובילים לאובדן קרח מוקדם יותר.

תחזיות אנטארקטיות מראות אי ודאות גדולה יותר מאשר תחזיות ארקטיות, המשקפות את הממשק המורכב של גורמים המשפיעים על האקלים האנטארקטי.רוב המודלים המשיכו להתחממות במערב אנטארקטיקה והחצי האי האנטארקטי, עם שינויים צנועים יותר בתחזיות קרח מזרחיות.

דרישות מחקר וגילויים חשובים

תצפיות מוגבלות ונטיות מודל מגבילות את ההבנה שלנו את החשיבות היחסית של טלקומוניקציות מול אלה שמקורם גזי חממה, התאוששות אוזון, וגמישות פנימית. הפחתה של אי-ודאות ושיפור ההבנה דורשות מאמצים פאן-אנטארקטיים לקראת תצפיות ארוכות טווח ודינמיקה מציאותיות יותר ופרמטרים מציאותיים יותר מוחלים בתוך מודלים אקליםיים ברזולוציה גבוהה.

כמה אי-ודאות מפתח מגבילות את יכולתנו לתכנן שינויים עתידיים של האקלים הקוטבי ואת ההשפעות הגלובליות שלהם.דינמיקה של קרח נשאר מובן גרוע, במיוחד התהליכים השולטים יציבות מדף קרח, קו נחיתה, והתמוטטות של גיליון קרח פוטנציאלי.

משובי ענן מייצגים עוד אי ודאות גדולה בתחזיות אקלים הקוטביות.עננים יכולים לחמם או לקרר את פני השטח בהתאם לנכסים שלהם, גובה, ואת המאפיינים הבסיסיים של פני השטח.שינויים בכיסוי ענן, שלב (החלד מול קרח), ונכסים אופטיים בתגובה להתחממות נשארים קשה כדי לדמות במדויק במודלים של אקלים, לתרום לאי-ודאות בקנה מידה מוקרן.

העוצמה והאבולוציה של טלקומוניקציות אקלים תחת התחממות מתמשכת נותרו בלתי בטוחים.הכוח היחסי של המנגנונים המאלץים הידועים של העצמת הקוטב, האינטראקציות ההדדיות שלהם, והשינויים האפשריים שלהם בעולם חם יותר אינם ידועים כיום.סביר יותר כי הגבר הארקטי מונע גם על ידי שינויים בקווי הרוחב התחתון.הבנת כיצד חיבורי טלקומוניקטיביים טרופיים, שינויים במחזור האוקיינוס, ודינמיקה אטמוספרית תתפתחוספירטיבית דורשת המשך תצפיות, מודלים, מודלים, מודלים, מודלים, מודלים, מודלים, מודלים.

נקודות צמיגים ושינויים פתאומיים מייצגים אי-ודאות ביקורתית עם השלכות דרמטיות פוטנציאליות.התוצאות של הדגימה הקוטבית מורכבות על ידי קיום של לולאות משוב מסוכנות נקודות קצה אקלים. נקודות טיפ פוטנציאליות כוללות התמוטטות קרח בלתי הפיך, שחרור פחמן permafrost, ושינויים בדפוסי זרימת האוקיינוס.זיהוי הסף עבור נקודות טיפ אלה ולהבין את ההשפעות הפוטנציאליות שלהם נשאר עדיפות גבוהה עבור אקלים.

ניטור ורשתות תצפית

תצפיות לוויין

תצפיות לוויין פיתחו את ההבנה שלנו של שינויי אקלים הקוטב, המספקות ניטור מקיף ומתמשך של היקף קרח הים, איזון המוני של גיליון הקרח, טמפרטורת פני השטח והרכב אטמוספרי. חיישנים מיקרוגל פסיבי סיפקו תצפיות על פני הים מדי יום מאז 1979, ויצרו שיא קבוע של שינויים קרח הקוטבי. Satellite altimetry שינויים בגבהים קרח, המאפשר חישוב של איזון המוני וזיהוי של אזורים חווים אובדן קרח או רווח.

gravimetry לוויין, במיוחד משימות GRACE ו- GRACE-FO, צעדים ישירים משתנים בתחום הכבידה של כדור הארץ הנגרמת על ידי שינויים המוניים קרח, מתן הערכות עצמאיות של גיליון קרח ואיזון המוני של קרחונים. מכ"ם לווין ודימויים אופטיים מתעדים את התפוררות מדף הקרח, קרחונים, ושינויים בטמפרטורות ניטור אטמוספרי, מים, עננים, גזי חממה, ומספקים ריכוזים קריטיים לתהליכי אקלים קריטיים.

למרות הערך העצום שלהם, תצפיות לוויין יש מגבלות.מרבית רשומות הלווין מתחלפות רק בשנות ה-70 המאוחרות או בתחילת שנות ה-80, הגבלת היכולת שלנו להציב שינויים אחרונים בהקשר ארוך טווח.חיישנים לוויין יכולים להיאבק בתנאי קוטבי כולל חושך, עננים והצטננות קיצונית.המשך השקעה במערכות התבוננות לוויין ופיתוח של חיישנים חדשים וטכניקות נשאר חיוני לניטור שינויי אקלים.

תצפיות חלופיות וקמפיינים בשטח

בתצפיות חלופיות מספקות מדידות מפורטות שמשלבות תצפיות לוויין ומאפשרות הבנה ברמת התהליך של אקלים הקוטבי.תחנות מזג האוויר, צינורות האוקיינוס, buoys איזון המוני קרח ומערכות מדידה אוטומטיות מספקות סדרות זמן רצופות של שינויי אקלים מרכזיים.תצפיות אלה הן בעלות ערך במיוחד עבור אימות מחדש לוויין, הבנה של תהליכים בקנה מידה קטן, ותיעוד תנאים במהלך הלילה הקוטבי כאשר תצפיות אופטיות הן בלתי אפשריות.

מסעות שדה ומשלחת מחקר מאפשרים תצפיות אינטנסיביות של תהליכים או אזורים ספציפיים.התרגיל הליבה של קרח מספק רשומות חיוורקליות המשתרעות על פני מאות אלפי שנים, מתעדות את יכולת האוויר הקודמת ומספקות הקשר לשינויים האחרונים.תצפיות באוקיינוסים ממכשירים מחקר ופלטפורמות אוטונומיות מתעדות תכונות מים, מחזוריות, ומצבי מערכת אקולוגית. Aאטמוספירה ממטוסים וכלי קרקעיים לאפיין תכונות ענן, תרכובות, תרכובות אטמוספריות ותהליכי גבול.

הסביבה הקשה של הקוטב ואת האתגרים לוגיסטיים של מחקר הקוטב מגבילים את הכיסוי המרחבי והזמני של תצפיות מקומיות. אזורים רבים, במיוחד באנטארקטיקה, נשארים בהתבוננות גרועה. הרחבת רשתות התצפית, פיתוח מערכות התבוננות אוטונומיות, ותיאום מאמצי מחקר בינלאומיים נותרים סדרי עדיפות לשיפור ניטור האקלים והבנה.

השלכות על מדיניות האקלים והסתגלות

אסטרטגיות מייגציה

נפילה של קרח הים הארקטי בקיץ פוגעת באנשים ילידיים, כמו גם בעלי חיים בהתאם למערכת האקולוגית קרח ושברירית, בעוד שסימני קרח מרימים את רמת הים העולמית, למרות שהמצב הנוכחי הוא די קשה, אם כל מדינות העולם עושות את חלקן על ידי צמצום פליטת גזי החממה, אנחנו עדיין יכולים להאט את ההתחממות הזו ואפילו להביא את הקרח הארקטי בחזרה!

הפחתת פליטות גזי החממה מייצגת את האסטרטגיה היעילה ביותר לצמצום שינויי האקלים העתידיים וההשפעות הגלובליות שלה.הסכם פריז נועד להגביל את ההתחממות הגלובלית לרמה של 2C מעל לרמות טרום-תעשייתיות, עם מאמצים להגביל את ההתחממות ל-1.5 מעלות צלזיוס.השגת מטרות אלה דורשות הפחתה מהירה ומשמעותית של גזי חממה בכל המגזרים של הכלכלה העולמית.

תרחישי פליטה שונים מובילים לעתידי אקלים הקוטביים השונים באופן דרמטי.תחת תרחישים פליטה גבוהים, קרח ימי הארקטי יכול להיעלם בתוך עשורים, permafrost thaw יכול לשחרר כמויות עצומות של גזי חממה, ותרומת גיליון קרח לעליה בים עלולה להאיץ באופן משמעותי.תחת תרחישים פליטה נמוכים עקביים עם מטרות פריז, חלק מהשינויים הללו ניתן להימנע או לעכב באופן משמעותי, תוך מתן זמן נוסף להתאמה והימנעות מנקודות קצה בלתי רציפות.

פחמן שחור ומזהמים אחרים לטווח קצר יש השפעות התחממות חזקות במיוחד באזור הארקטי בשל הדהמתם על שלג וקרח, צמצום פליטות אלבדו. הפחתה שלמזהמים אלה יכול לספק הטבות מהירות יחסית לאקלים הארקטי, ומשלים מאמצים ארוכי טווח להפחית פליטות פחמן דו חמצני.

מדדי הסתגלות

גם עם מאמצים הפחתה אגרסיבית, כמה מעלות של שינויי אקלים הקוטביים כיום בלתי נמנעות בשל פליטות קודמות ומערכת האקלים אינרציה. אסטרטגיות הסתגלות הכרחיות לניהול ההשפעות של שינויים האקלים הקוטבי המתמשך והעתידי.ב הארקטי, אמצעי הסתגלות כוללים שינויים תשתיות כדי לקחת בחשבון את permafrost thaw, שינויים בניהול משאבים כדי להסביר שינויים במערכת האקולוגית, ולתמוך בקהילות ילידיות שעומדות בפני הפרעות לשיטות מסורתיות.

קהילות חוף ברחבי העולם חייבות להתאים לרמה הים העולה בחלקה על ידי היתוך קרח.אפשרויות הסתגלות כוללות בניית קירות ים ותשתיות הגנה אחרות, יישום המנוהל מאזורים פגיעים בחוף הים, ופיתוח מערכות התראה מוקדמות להצפות לחוף.ההיקף של הסתגלות הנדרשת תלוי באופן ביקורתי על מסלולי הפליטה עתידיים ועל גודלה של עליית פני הים.

תעשיות ימיות כולל דיג, משלוח ומיצוי משאבים עומדים בפני הזדמנויות אתגרים משינוי האקלים הקוטבי.הקרח הימי מופחת פותח נתיבי משלוח חדשים וגישה למשאבים, אך גם יוצר סיכונים סביבתיים חדשים ואתגרי ממשל בר קיימא של הזדמנויות מתפתחות אלה דורש תכנון זהיר, שיתוף פעולה בינלאומי והגנה סביבתית חזקה.

אסטרטגיות הסתגלות מבוססות מערכת האקולוגית נועדו לשמור על חוסן מערכת האקולוגית בפני שינויי האקלים.הגנה על בתי גידול מרכזיים, שמירה על קישוריות בין בתי גידול כדי לאפשר הגירה של מינים, וצמצום מתחים שאינם מחוסנים יכול לעזור למערכת האקולוגית להסתגל לתנאים משתנים.עם זאת, הגודל והקצב של שינויים באקלים הקוטביים הצפוי עשויים לעלות על יכולת הסתגלות של כמה מערכות אקולוגיות, מה שמוביל לשינויים מהותיים במגוון ביולוגי ותפקוד המערכת האקולוגית.

מסקנה

היחסים בין האקלים הארקטי לאנטארקטיקה משקפים בין-שיח מורכב של תהליכים מקומיים, כוח מרחוק ודינמיקה אקלים גלובלית. בעוד שני אזורי הקוטב חווים שינויים משמעותיים באקלים, התגובות שלהם שונות באופן משמעותי בשל הבדלים גיאוגרפיים, פיזיים ואוקיינוסיים בסיסיים.האנטארקטיים התחממות במהירות, עם אובדן קרח דרמטי, permafrost thaw, ושינויים קוסמטיים.

חיבורי אקלים מקשרים בין אזורי הקוטב אחד לשני ותחת קווי הרוח הנמוכים באמצעות גלי רוסבי אטמוספיריים, שינויי זרימת האוקיינוס, ותהליכי אוויר-אוקיינוסים משותפים.הטלבות הללו משמעות שהבנת וחיזוי שינויי אקלים הקוטביים דורשות התחשבות במערכת כדור הארץ כולה, לא רק תהליכים הקוטביים המקומיים.אקלים טרופי משפיע על שני האזורים הקוטביים, בעוד שינויים קוטביים משפיעים על דפוסי מזג האוויר והרמה העולמית.

גורמים מרכזיים המניעים את האקלים הקוטבי כוללים היקף קרח, דפוסי זרימת אוויר אטמוספריים, זרמי האוקיינוס, ריכוזי גזי החממה ואינטראקציות קרינה סולאריות עם פני השטח albedo. גורמים אלה אינטראקציה באמצעות מנגנוני משוב מרובים אשר מגבירים או לחות אותות שינויי אקלים.המעם של קרחונים מייצג את המנגנון החזק ביותר, במיוחד באזור הארקטי שבו אבדן קרח הים היה הדרמטי ביותר.

שינויי האקלים העתידיים תלויים באופן ביקורתי במסלולי פליטת גזי החממה העולמיים.המשך פליטות גבוהות ידחפו את ההתחממות הקוטבית המאצת, אובדן קרח הים, גלימת קרח, ושינויים במערכת האקולוגית עם השלכות גלובליות כולל עלייה משמעותית בים ושיבושים אפשריים לדפוסי מזג האוויר של אמצע הקווי הרוח.

אי ודאויות משמעותיות נשארות ביחס לגודל והשפעות של שינויים עתידיים באקלים הקוטב.דינמיקה של גיליון הקרח, משובי ענן, האבולוציה של טלקומוניקציה האקלים, ואת הפוטנציאל לשינויים פתאומיים ולנקודות קצה כל דורש המשך מחקר. תצפיות סוטות מלוויינים, רשתות החלפתיות, וקמפיינים שדה מספקים נתונים חיוניים למעקב אחר שינויי אקלים הקוטב, הבנה של תהליכים בסיסיים, אימות מודלים אקלים.

אזורי הקוטב משמשים כשולחים של שינויי האקלים הגלובליים, מתן התראה מוקדמת של שינויים שבסופו של דבר ישפיעו על הפלנטה כולה.הבנת הקשר בין האקלים הארקטי לאנטארקטיקה, והקשרים שלהם למערכת האקלים העולמית, נותר חיוני לחיזוי שינויים עתידיים, הערכת סיכונים, ופיתוח של מיגציה יעילה ואסטרטגיות הסתגלות.המשך שיתוף פעולה בינלאומי במחקר הקוטבי, ניטור, ופעולה האקלים יהיה חיוני להתמודדות עם האתגרים שמציבים את שינויי האקלים וההשפעות הגלובליות שלה.

למידע נוסף על מחקר אקלים הקוטבי ו ניטור, בקר ב-FLT:0) National Oceanic and Atmospheric Administration's Climate.govcioFLT:1, TheFLT:2 National Snow and Ice Data Center: 3, and the FLT:4 הבין-ממשלתי לשינוי האקלים:5 משאבים אלה מספקים מידע עדכני על תצפיות האקלים, המחקר, ממצאי האקלים, ומודיעים על תפקיד מרכזי האקלים והה של פרויקט האקלים הקריטי שלנו.