Feedback effects in the Arctic region and how they affect the global climate

Abstract

The Arctic is warming at a rate two to three times that of the global average. Although only covering a small area of the globe, it is a vital component of the climate system. Through climatic feedback effects the warming is enhanced, and risks leading to further climate change. Simulations of future Arctic change indicate that the region will warm 3-4°C above end of 20th century levels by 2050. Changes of vital components of the Arctic, such as permafrost degradation and decrease of sea-ice and snow cover will enhance the warming, creating a positive feedback to climate. However, the permafrost feedback has yet to be included into these simulations and risk further enhancing the temperature. Thus, the Arctic region is expected to warm at twice the rate projected increase for the Northern Hemisphere alone.

In this thesis, the latest 5 years (2015-2020) of research is analyzed with the aim of demonstrating the speed and extent of Arctic change since the publication of the 2017 SWIPA report conducted by the Arctic Monitoring and Assessment Programme. In addition to focusing on the physical aspects of enhanced warming, the view of Arctic communities and Arctic policy is included to give a comprehensive insight into the components and impacts of Arctic change.

The results indicate that Arctic change is occurring at a faster pace than anticipated by model simulations. The future Arctic is expected to experience further temperature rise, increased precipitation, a retreat of the tundra, and a continuous decrease of sea-ice and permafrost. It is likely that effects on lower latitude weather will increase in frequency, shown through an increased number of wildfires, floods, extensive droughts, and extreme temperatures.

Popular Abstract (Swedish)

Förstärkt uppvärmning på Arktis kan ha global påverkan

Smältande isblock, förhöjda havsnivåer och ett utsatt djurliv. Vi exponeras dagligen för information om vad som pågår på jordens nordligaste delar. Men vilka förändringar är det egentligen som sker på Arktis, och hur kommer de påverka oss?

Global uppvärmning är ett välkänt begrepp som indikerar stigande temperaturer världen över. Men vad många inte vet, är att förändringarna märks av som mest i det kalla Arktis med temperaturer som är två till tre gånger högre än det globala genomsnittet. En temperaturökning som riskerar att leda till omvälvande förändringar av Arktis, redan under det nuvarande seklet. De förhöjda temperaturerna som nu uppmäts saknar motstycke i modern tid och har aldrig tidigare förekommit under de senaste 2000 åren.

Klimatförändringarna som uppstår till följd av förhöjda temperaturer är bland annat smältande havsisar, förhöjda havsnivåer, kollaps av infrastruktur och påverkan på det globala vädret. Havsisens utbredning minskar under både sommar och vinterhalvåret och bereder väg för ett öppet Arktiskt hav som kan absorbera mer strålning från solen och på så sätt värmas upp och leda till ytterligare is-smältning. Mark som varit frusen året om - så kallad permafrost - har börjat tina, ofta för första gången på tusentals år. Mängden kol lagrad i permafrosten är två gånger större än i atmosfären och vid upptinande riskeras att släppas ut i form av växthusgaser, så som koldioxid och metan. Tinandet påverkar även infrastrukturen, som byggts i förhållande till ett fruset underlag. I och med högre temperaturer förändras även de Arktiska ekosystemet, där växtlighet som tidigare inte gynnats på Arktis nu kan frodas.

Modeller påvisar att temperaturökningen vid 2050 kommer vara 3-4°C högre än vid slutet av 1900-talet. Även om mängden växthusgaser i atmosfären skulle komma att minska, kommer vissa aspekter av Arktis fortsätta att förändras. Man kan med säkerhet säga att framtida Arktis kommer vara påtalande annorlunda än idag. De omfattande förändringarna riskerar att påverka det globala klimatet, överlevnaden av arter samt förändrar både levnadssättet och möjligheten till försörjning för den Arktiska befolkningen.

I form av en litteraturstudie påvisar uppsatsen hur klimatförändringar i Arktis och dess forskning på senare tid fångat allmänhetens intresse. Något man menar har potential att influera Arktisk politik och således utveckla möjligheten till anpassning. Ny forskning inom fältet fastställer att klimatförändringarna har skett under en snabbare takt än vad tidigare prognoser har indikerat. Något som kan vara en följd av att vissa klimatkomponenter tidigare inte varit inkluderade i klimatmodellerna. Tinandet av permafrost är en av dessa komponenter som nu påvisar egenskaper som kan påverka stabiliseringen av det globala klimatet. Ett varmare Arktis kommer även påverka klimatet på global nivå och leda till en ökning av extremväder, såsom översvämningar, torka, skogsbränder, samt stränga köldknäppar och värmeböljor.

• author: Nyman, Lotta
• supervisor: Paul Miller
• organization: Studies in Environmental Science
• course: MVEM30 20201
• year: 2020
• type: H2 - Master's Degree (Two Years)
• subject: Earth and Environmental Sciences
• keywords: Arctic warming, Arctic change, Climate feedback effect, Lower latitude weather, Arctic amplification, Permafrost
• language: English
• id: 9020466
• date added to LUP: 2020-06-24 12:28:21
• date last changed: 2020-06-24 12:28:21