Atlantická poludníková obratná cirkulácia (AMOC) hrá kľúčovú úlohu pri regulácii globálneho a najmä európskeho podnebia, pretože efektívne transportuje teplo z južnej pologule na severnú. Nové simulácie pomocou modelu Community Earth System Model (CESM) naznačujú, že potenciálny bod zlomu AMOC by mohol spôsobiť ochladenie Európy o niekoľko stupňov. Je však dôležité poznamenať, že globálne otepľovanie pravdepodobne obmedzí túto reakciu ochladenia vyvolanú AMOC. Budúce teploty v Európe sú teda závislé od sily AMOC aj od emisného scenára.

Výskum kvantifikuje európske teplotné reakcie v rôznych režimoch AMOC a scenároch klimatických zmien. Ak AMOC úplne skolabuje bez vplyvu globálneho otepľovania (za pre-industriálnych podmienok), zimné teplotné extrémy v severozápadnej Európe sa stávajú intenzívnejšími. Teploty môžu klesnúť pod -50°C v Škandinávii a pre miesto ako De Bilt v Holandsku by sa extrémne minimálne teploty, ktoré sa vyskytnú raz za 10 rokov (1:10-ročné), mohli pohybovať od -34,3 °C do -37,6 °C. Tieto intenzívnejšie chladné extrémy súvisia s prítomnosťou morského ľadu v blízkosti severozápadnej Európy. Studené extrémy v De Bilt sú v tomto scenári často spojené so severozápadnými vetrami, na rozdiel od východných vetrov v stabilnom stave AMOC.

Ak zvážime výrazne znížený stav AMOC v podmienkach stredne pokročilého globálneho otepľovania (≤+2°C, scenár RCP4.5), morské ľadovce sa stiahnu ďalej na sever a teplotné dopady sú menšie, ale stále značné. Napriek otepľovaniu by 1:10-ročný denný minimálny extrém v De Bilt mohol stále dosiahnuť približne -20,0°C.

Kľúčovým faktorom je rozsah morského ľadu v severnom Atlantiku, ktorý silne kontroluje intenzitu európskych chladných extrémov. Morský ľad výrazne zvyšuje albedo relatívne tmavého oceánskeho povrchu, čím prispieva k ochladeniu spôsobenému zníženým oceánskym prenosom tepla. Najväčšie teplotné reakcie sú pozorované počas zimných mesiacov a tieto reakcie sú silne ovplyvnené rozsahom morského ľadu.

Okrem teplotných zmien sa očakáva, že sa zimné búrky zosilnia a povedú k výrazne väčším denným teplotným výkyvom pod podstatne slabšou AMOC. Väčší meridionálny teplotný gradient v nižšej atmosfére pod zrútenou AMOC vedie k zosilneniu prúdového prúdenia (jet streamu) a zvýšeniu baroklinických nestabilít, čo má za následok väčšiu aktivitu búrok. Napríklad v De Bilt sa denné teplotné výkyvy môžu zvýšiť až 14-krát v scenári kolapsu AMOC. Je dôležité poznamenať, že vplyvy AMOC sa prejavujú predovšetkým v zime, zatiaľ čo teplé extrémy sú kolapsom AMOC ovplyvnené len okrajovo a skôr sa zvyšujú v dôsledku globálneho otepľovania.

Hoci správa IPCC z roku 2021 hodnotila riziko kolapsu AMOC v dôsledku zmeny klímy ako nízke, existuje stále viac dôkazov, že AMOC je citlivejšia, než sa predtým myslelo. Diskusie o tom, či sa AMOC blíži k svojmu bodu zlomu, sú naďalej predmetom debaty. Predkladané zistenia predstavujú kvantitatívne posúdenie ustálených európskych teplôt po stabilizácii AMOC v novom stave, čo sú podmienky, ktoré sa očakávajú až po roku 2200. JaroR

Glosár kľúčových pojmov

• Atlantická meridionálna preklápavá cirkulácia (AMOC): Rozsiahly systém oceánskych prúdov v Atlantickom oceáne, ktorý transportuje teplo z trópov do severného Atlantiku. Je kľúčový pre reguláciu klímy, najmä v Európe.
• Kolaps AMOC: Hypotetický scenár, pri ktorom sa AMOC výrazne oslabí alebo zastaví, čo by mohlo viesť k rozsiahlym klimatickým zmenám.
• Komunitný model systému Zeme (CESM): Plne spojený globálny klimatický model používaný na simuláciu a predpovedanie zmien klímy. Zahŕňa interakcie medzi atmosférou, oceánom, morským ľadom a pevninou.
• Reprezentatívne koncentračné cesty (RCP): Sú to scenáre emisií skleníkových plynov prijaté Medzivládnou komisiou pre zmenu klímy (IPCC), ktoré opisujú rôzne možné budúce koncentrácie skleníkových plynov. V štúdii sa používajú RCP4.5 (mierne otepľovanie) a RCP8.5 (vysoké emisie).
• Pre-industriálne (PI) podmienky: Klimatické podmienky, ktoré existovali pred rozsiahlymi antropogénnymi vplyvmi, typicky pred rokom 1850. Používajú sa ako referenčný bod pre porovnanie.
• Hysterezné experimenty: Experimenty s klimatickými modelmi, kde sa postupne mení parametre (napr. tok sladkej vody) hore a dole, aby sa preskúmala viacnásobná stabilita systému a potenciálne prahové body.
• Morský ľad: Ľad, ktorý sa tvorí zmrznutím morskej vody a pláva na povrchu oceánu. Jeho rozsah a hrúbka sú kľúčovými faktormi ovplyvňujúcimi albedo a prenos tepla.
• Albedo: Miera odrazivosti povrchu. Povrchy s vysokým albedom (napr. morský ľad) odrážajú viac slnečného svetla, zatiaľ čo povrchy s nízkym albedom (napr. otvorený oceán) pohlcujú viac tepla.
• Prahový bod (Tipping point): Kritický prah, po ktorého prekročení vedie malá zmena k dramatickým a často nezvratným zmenám v systéme.
• Meridionálny teplotný gradient: Rozdiel v teplote medzi rovníkom a pólmi. Výrazné zmeny v tomto gradiente môžu ovplyvniť atmosférickú cirkuláciu, ako napríklad prúdové prúdenie.
• Prúdové prúdenie (Jet stream): Rýchly, úzky, prúd vzduchu, ktorý sa nachádza vo výške zemskej atmosféry a ovplyvňuje poveternostné vzorce.
• Aktivita búrkových dráh: Intenzita a frekvencia tlakových systémov a súvisiacich búrok pozdĺž špecifických ciest. Je ovplyvnená baroklinickými nestabilitami v atmosfére.
• Denné teplotné fluktuácie: Krátkodobé, denné zmeny teploty, často spôsobené prechodom atmosférických systémov, ako sú búrky.
• Generalizované rozdelenie extrémnych hodnôt (GEV): Štatistická metóda používaná na modelovanie správania sa extrémnych udalostí (napr. najchladnejších alebo najteplejších dní v roku).
• Sila toku sladkej vody (F_H): Konštantná sila, ktorá sa aplikuje na simuláciu zníženia sily AMOC. Väčšie F_H robí AMOC náchylnejšou na prechod do slabšieho alebo kolabujúceho stavu.
• Equilibration (Rovnováha): Stav, v ktorom sa modelovaný klimatický systém dostane do stabilného stavu, kde sa jeho štatistické vlastnosti (napr. teplota, prúdenie) časom výrazne nemenia.
• Zimné mesiace: V štúdii sú špecifikované ako december, január a február.