Ola Persson ve diğer MOSAiC bilim adamları Orta Arktik Okyanusu'nda bilimsel bir araç kurdular. Kredi bilgileri: Daisy Dunne for Carbon Brief
Dünyanın en büyük kutup araştırma seferi Kuzey Kutbu'nda devam ediyor. Arktik İklim Çalışması için Multidisipliner sürüklenen Gözlemevi olarak bilinen bir yıl süren sefer (Mozaik), 300 ülkeden 19 araştırmacıyı kapsamaktadır. Deniz buzu içinde sıkışmış bir gemiden, bilim adamları iklim modellerinin dönüştürülmesine yardımcı olabilecek ölçümler alıyorlar. Carbon Brief'in bilim yazarı Daisy Dunne Sefere 2019 sonbaharında ilk altı haftası için katıldı. Bu, MOSAiC seferine odaklanan dört makalenin üçüncüsü.
Kuzey kutbuna yakın seyreden gemiler için, az sayıda olay bir Arktik fırtınadan daha büyük risk oluşturmaktadır.
Arktik fırtınalar, okyanusu çalkalayarak dalgaların birkaç metre şişmesine neden olan aşırı derecede yüksek rüzgarları serbest bırakabilir. Bu sadece denizciler için denizde yaşamı dayanılmaz kılmakla kalmaz, aynı zamanda Kuzey Kutbu'nda ve buzdağlarında gezinmeyi daha da zorlaştırır.
Güçlü rüzgarlar deniz buzunu da parçalayarak parçalanmasına ve farklı yönlere doğru hareket etmesine neden olabilir. Büyüyen bir araştırma alanı, fırtınalı rüzgarların deniz buzu üzerindeki etkisinin daha önce düşünülenden daha büyük olabileceğini ve gelecekteki buz kaybına ilişkin tahminler için potansiyel olarak önemli olabileceğini öne sürüyor.
ilgili içerik
Arktik fırtınaların kutuplardan uzakta havayı etkileyebileceğini gösteren yeni kanıtlar da var.
“Kısa cevap, Arktik siklonların orta enlemleri üzerinde bir miktar etki var, ancak bunun hangi düzenlilikte olduğunu bilmiyoruz” diyor Ola Persson, Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi'nden bir kutup meteoroloğu (NOAA).
Persson, bugüne kadar yapılmış en büyük Arktik araştırma seferi olan MOSAiC'de yer alan 600 kişiden biridir. (Karbon Özeti yeni katıldı ilk altı haftası için keşif gezisi.)
Keşif gezisinin bir parçası olarak Persson ve meslektaşları, Arktik fırtınaların farklı yönlerini ölçmek için bir dizi enstrüman oluşturdular - rüzgarların hızından deniz buzu üzerindeki etkilerinin ölçeğine kadar.
Bu tür verileri toplamak, Arktik fırtınalar hakkında uzun vadeli buz ve iklim koşullarını nasıl etkileyebilecekleri ve iklim değişikliğine tepki olarak nasıl değişebildikleri gibi önemli soruların cevaplanmasına yardımcı olabilir.
ilgili içerik
Twisted
Arktik fırtınaları ”- Arktik veya kutup siklonları olarak da adlandırılır - Arktik Okyanusu'nu ve Grönland, kuzey Kanada ve kuzey Avrasya dahil olmak üzere yakın kara kütlelerini etkileyen düşük basınçlı sistemlerdir. Kuzey Kutbu fırtınasında hava saat yönünün tersine döner.
Aşağıdaki animasyon, 2012 yılında Kuzey Kutup Bölgesi boyunca Kuzey Kutbu fırtınalarının hareketini göstermektedir. deniz buzu için rekor düşük yıl. Animasyonda, yüzey rüzgarlarının hareketi hıza göre renkli küçük oklarla temsil edilir.
2012 yılında Kuzey Kutbu'ndaki yaz fırtınalarının hareketi. Kredi: NASA / Goddard Uzay Uçuş Merkezi Bilimsel Görselleştirme Stüdyosu
Persson, kutup bölgelerinde ve dışında kutup fırtınaları oluşabileceğini söylüyor. “Bazıları alt enlemlerden gelen ve Kuzey Kutbu'na hareket eden siklonlar gibi görünüyor. Arktik bölgesinde diğer Arktik siklonlar gelişiyor gibi görünüyor. ”
Kuzey Kutbu'ndan kaynaklanan fırtınalar,tropopoz”- atmosferin troposfer ve stratosfer arasında bir sınır tabakası görevi gören kısmı, diyor Persson. “Bu rahatsızlıklar çok uzun ömürlü olabilir ve koşullar doğruysa düşük seviyeli bir siklon oluşturuyor gibi görünüyor.”
Bunun nedeni, orta enlem fırtınalarına kıyasla, Arktik siklonların çok az insanı etkilemesidir. Ancak, hızlı deniz buzu azalması Kuzey Kutbu'nu yılın daha uzun dönemlerinde daha kolay gezinebiliyor. Bu da her ikisinde de bir nimet yarattı ticari ve turist Kuzey Kutbu'ndaki faaliyet - Arktik fırtınaları daha acil anlamaya ihtiyaç duyuyor.
İklim değişikliğinin Kuzey Kutbu fırtınalarını daha sık hale getirebileceğini gösteren bazı kanıtlar da var, Profesör Jenny Hutchings, bir MOSAiC bilim adamı ve deniz buz dinamiği araştırmacısı Oregon State University. “Kısa Kutup'a kadar siklon aktivitesinde bir artış var gibi görünüyor,” diyor Carbon Brief.
Ancak, Arctic fırtınaları ile ilgili tarihsel verilerin eksikliği, artan bir eğilim olup olmadığını belirlemeyi zorlaştırıyor, diyor Persson:
“Arctic siklonlarının şimdi daha sık olabileceği yönünde bazı öneriler var, ama sorun şu ki, daha önce çok fazla ölçümümüz yok. Belki de gözlemlediğimiz önceki düşük frekans, modellerimizin veya geçmişin yeniden yapılandırılmasının yeterince eksiksiz olmamasından kaynaklanıyor. ”
Arctic fırtınalarının bilim adamlarının henüz net bir resim elde etmedikleri bir diğer yönü de fiziksel yapılarıdır, diyor Persson:
“Kutup siklonları orta enlem siklonlarından farklı bir yapıya sahip gibi görünmektedir. Son iki ila dört yıl içinde dikey bir yapıya sahip olduklarını öne süren bazı çalışmalar yapılmıştır. bir kasırgaya daha benzer enlem ortası bir fırtınaya göre. ”
MOSAiC seferi sırasında Arktik fırtınaların dikey yapısı hakkında veri toplamayı hedefliyor. Keşif, kasıtlı olarak deniz buzu içine dondurulan bir Alman buzkıran Polarstern'in etrafında toplanıyor. Gemi, gelecek yıl kuzeye doğru ilerlerken pasif olarak buzla sürüklenecektir.
Polarstern'in 20 Eylül 2019'da Tromso'dan ayrılmasından Orta Arktik Okyanusu'nda yaklaşık 85 derece kuzeye, 6 Ekim 2019'da bir buz kütlesine (kırmızı) bağlandığı rotayı gösteren harita. Sazdan yapılmış ok, geminin Fram Boğazı'nın yakınında sona erecek olan yıl süren yolculuğunda sürüklenebileceği alanı göstermektedir. Kredi bilgileri: Tom Prater for Carbon Brief
Kuzey Kutbu fırtınalarının yapısını incelemek için Persson ve meslektaşlarının gemiyi geçmelerini beklemek zorunda kalacaklar. Daha sonra, atmosferik sıcaklık, basınç, nem ve rüzgardaki değişiklikleri yakalayan hava balonları da dahil olmak üzere bir dizi enstrüman kullanarak fırtınalar hakkında veri toplayacaklar. Ayrıca yağış ve rüzgar hızındaki değişiklikleri tespit etmek için radyo dalgalarını kullanan özel hava radarlarını kullanacaklar.
Aletler dizisi, bir fırtına sırasında atmosferdeki farklı yüksekliklerde ölçümler alacaktır. Araştırmacılar, bu bilgileri bir araya getirerek Kuzey Kutbu fırtınalarını geçmenin dikey yapısı hakkında daha fazla bilgi edinmeyi umuyorlar.
Juergen Graeser, Polarstern'in helikopter güvertesinde bir hava balonu başlatır. 22 Eylül 2019. Kredi: Esther Horvath
Buzu kırmak
Arktik fırtınaların yapısını araştırmanın yanı sıra, MOSAiC araştırmacıları da deniz buzunu nasıl etkileyebileceklerine dair bir resim elde etmeye çalışacaklar. Persson diyor:
“Son birkaç yıldır insanların fark ettiği şey, gerçekten büyük bir Arktik siklonumuz olduğunda deniz buzunun kaybolmasıdır.”
O yıl, Arktik deniz buzu en alt seviye kayıtta. Fırtınanın deniz buzu içindeki hızlı gerilemede bir rol oynaması mümkündür.
Bilim adamları, fırtınanın buzun parçalanmasına ve erimeye karşı daha savunmasız kalmasına neden olarak buz kaybını arttırdığını varsaydılar. Araştırmacılar, fırtınalı rüzgarların buzları daha sıcak sulara bile ittiğini ve erimeyi daha da artırdığını söylüyor.
Ancak, diğer araştırmacılar fırtınanın rekor düşüklükte sadece küçük bir rol oynadığını savundu.
A ders çalışma 2013 yılında yayınlanan fırtına iklim modellemesi kullanarak etkisini analiz etti. Araştırmacılar iki simülasyon dizisi yürüttüler: biri Ağustos ayında fırtına dahil olmak üzere 2012 yılında Arctic koşullarını yansıtan ve biri fırtına olmadan 2012 koşullarını yansıtan.
Araştırma, her iki simülasyon setinde Arktik deniz buzunun yeni bir rekor seviyeye düştüğünü buldu. Ancak, fırtına dahil simülasyonlarda rekor düşük, fırtınasız simülasyonlardan yaklaşık 10 gün önce ayarlanmıştır.
Araştırmacılar, bulgular, 2012'de görülen rekor düşük buz koşulları için diğer faktörlerin daha önemli olduğunu gösteriyor. Örneğin, o yıl, Kuzey Kutbu'nda yaz sıcaklıkları ortalamadan daha sıcaktı ve buz paketi büyük ölçüde "ilk yıl buz”- erimeye daha yatkın genç buz.
Arktik deniz buzu boyutunda bir yıldan az (açık mavi) ile dört yaş ve üzeri (koyu mavi) zaman içindeki değişiklikler. 22-28'dan itibaren aynı hafta (1985-2019 Ekim) kapsam gösterilmiştir. Veri kaynağı: Ulusal Kar ve Buz Veri Merkezi. Highcharts kullanarak Carbon Brief'e göre grafik
Çalışma 2012 siklonuna ışık tutmasına yardımcı olurken, Arktik fırtınaların deniz buzu üzerindeki gerçek etkisi büyük ölçüde bilinmemektedir. “Sadece büyük bir fırtınaya baktık,” şuraya ortak yazar çalışın Ron Lindsay, Dan Washington Üniversitesi “Gelecekte fırtınaların buz örtüsünü nasıl etkileyeceğini anlamak istiyorsak, farklı koşullarda fırtınaların etkisini anlamamız gerekir.”
MOSAiC seferinin araştırma amaçlarından biri, çok çeşitli koşullar altında Kuzey Kutup fırtınalarının deniz buzu üzerindeki etkisini bir yıl boyunca incelemektir.
Bilim adamları MOSAiC'nin ana buz kampı çevresinde 50 km'lik bir yarıçapta yüklü yüzen araştırma istasyonları ağı. Bu istasyonlar, gelecek yıl için atmosfer, deniz buzu ve okyanustaki değişikliklerin neredeyse sürekli ölçümlerini alacak bir dizi enstrümana ev sahipliği yapıyor.
Bu araçlardan biri, dev metal kızak Persson ve meslektaşları tarafından kurulan kurulum, Arktik fırtınaları incelemek için kullanılacak. Kızak, atmosferdeki değişiklikleri ölçen çeşitli ekipman parçaları ile kaplıdır.
Arktik fırtınalarının geçişini izlemek için en önemli kit parçası, rüzgar hızı ve yönündeki değişiklikleri ölçmek için ses dalgalarını kullanan kızağın yanından çıkan bir alet olan "sonik anemometre" dir.
Ola Persson ve bir meslektaşım, Orta Arktik Okyanusu'ndaki bilimsel bir enstrümana sonik bir anemometre takıyor. Kredi bilgileri: Daisy Dunne for Carbon Brief
Kızak ayrıca, araştırmacıların buz kütlelerinin yerini gerçek zamanlı olarak takip etmelerini sağlayan gelişmiş bir GPS sistemine sahiptir.
Araştırmacılar, bu araçları kullanarak fırtınalar sırasında rüzgarların hızını ve gücünü ve bu rüzgarların deniz buzunun parçalanmasına ve farklı yönlere doğru hareket etmesine neden olup olmadığını izlemeyi planlıyor.
Hutchings, “Bir siklon sırasında buzun tepkisini haritalayabilecek ve siklonların getirdiği yüksek rüzgarların buzun ayrışmasına neden olup olmadığını göreceğiz” diyor Hutchings.
Araştırma risklidir. Özellikle şiddetli bir fırtına deniz buzu ikiye bölünebilir veya tamamen parçalanabilir ve bu da araştırmacıların araçlarının okyanusa düşmesine neden olabilir.
“Bu, ilginç bir şey, sonunda hangi buz kütlelerinin hayatta kaldığını ve hangilerinin hayatta kalamayacağını” söylüyor Dr. Thomas KrumpenAWI'den bir deniz buzu araştırmacısı ve Akademik Fedorov'da eş-seyir lideri.
Seferin Eylül 2020'de sona ermesine kadar alınan ölçümler, Kuzey Kutbu fırtınalarının buz örtüsü üzerindeki etkisine daha fazla ışık tutabilir.
Fırtınalar kaçıyor
MOSAiC bilim adamlarının Arktik fırtınalar hakkında veri toplamaya istekli olmasının bir nedeni, bazı kanıtların iklim koşullarını kutuplardan uzaklaştırabileceklerini gösteriyor.
Bunun nedeni, belirli koşullar altında, Arktik havanın kutup bölgesinden kaçabileceği ve enlemlerin ortasına inebileceği gibi görünüyor.
Bir adam kırmızı bir Chevrolet araba park kar sabah kazıyor. Toronto Kanada. 29 Ocak 2019. Kredi: Torontoniyen / Alamy Stock Photo
Rağmen bilim henüz kesin değil, Arktik fırtınaların Kuzey Kutbu'ndan çıkıp orta enlemlere hareket edebileceği görülüyor.stratosferik kutupsal girdap”- Kuzey Kutbu'nun yaklaşık 50 km yukarısında bulunan düşük basınçlı hava sistemi.
Kutup girdabı rahatsız edildiğinde zayıflayabilir ve içerdiği soğuk havanın orta enlemlere yayılmasına neden olabilir. Persson, "[Bu] çok fazla soğuk hava getiriyor ve çok sayıda fırtına ve kar yağışı getiriyor," diyor.
Aşağıdaki şema zayıflamış bir kutup girdabının soğuk Kutup havalarının kuzey kutbundan nasıl kaçmasına izin verdiğini göstermektedir.
ilgili içerik
Kutup girdabının arkasındaki bilim. Kredi bilgileri: NOAA
Orta enlemlerin son yıllarda birkaç dikkate değer soğuk enseler görmesine rağmen, bu tür olayların daha olası olup olmadığı henüz belli değil.
MOSAiC boyunca Kutup fırtınalarının hareketleri hakkında veri toplayarak, Arktik'ten ne sıklıkla seyahat ettiklerini daha iyi anlamayı umuyor. “Kısa cevap, Arktik siklonların orta enlemleri üzerinde bazı etkiler var, ancak bunun hangi düzenlilikte olduğunu bilmiyoruz.”
Yazar hakkında
Daisy Dunne, MOSAiC hakkında haber yapmak için seçilen beş gazeteciden biriydi. Bir zamanlar Tromso'dan ayrılma masrafları, keşif gezisini düzenleyen Alfred Wegener Enstitüsü tarafından karşılandı.
Bu makale aslen ortaya çıktı Karbon Brief
İlgili Kitaplar
İklim Değişikliği: Herkesin Bilmesi Gerekenler
Yazan Joseph Romm
Günümüzün belirleyici konusu ne olacak temel astar, İklim Değişikliği: Herkesin Bilmesi Gerekenler® ısınma gezegenimizin bilimine, çatışmalarına ve sonuçlarına açık bir bakış niteliğindedir. National Geographic'in Bilim Baş Danışmanı Joseph Romm'dan Tehlikeli Yaşamak serisi ve Rolling Stone'un "Amerika'yı değiştiren 100 insanlarından" biri İklim değişikliği Klimatolog Lonnie Thompson'un "medeniyet için açık ve mevcut bir tehlike" olarak nitelendirdiği şeyleri çevreleyen en zor (ve genel olarak politiklaşmış) sorulara kullanıcı dostu, bilimsel olarak kesin cevaplar sunar. Amazon'da Mevcut
İklim Değişikliği: Küresel Isınma Bilimi ve Enerji Geleceğimiz ikinci baskı Baskı
Jason Smerdon tarafından
Bu ikinci baskısı İklim değişikliği küresel ısınmanın arkasındaki bilime erişilebilir ve kapsamlı bir rehberdir. Zarif şekilde resmedilen metin, öğrencilere doğru çeşitli seviyelerde düzenlenmiştir. Edmond A. Mathez ve Jason E. Smerdon, iklim sistemi anlayışımızı ve insan faaliyetlerinin gezegenimizin ısınması üzerindeki etkilerini temel alan bilime geniş, bilgilendirici bir giriş sağlar. Mathez ve Smerdon, atmosfer ve okyanusun rollerini açıklar. İklimimizde oyun oynar, radyasyon dengesi kavramını tanıtır ve geçmişte meydana gelen iklim değişikliklerini açıklar. Ayrıca, sera gazı ve aerosol emisyonları ve ormansızlaşma gibi iklimi etkileyen insan faaliyetlerinin yanı sıra doğal olayların etkilerini de detaylandırıyorlar. Amazon'da Mevcut
İklim Değişikliği Bilimi: Uygulamalı Bir Kurs
Blair Lee, Alina Bachmann tarafından
İklim Değişikliği Bilimi: Uygulamalı Bir Kurs, metin ve on sekiz uygulamalı etkinlik kullanır Küresel ısınma ve iklim değişikliği bilimini, insanların nasıl sorumlu olduğunu ve küresel ısınma ve iklim değişikliği oranını yavaşlatmak veya durdurmak için neler yapılabileceğini açıklamak ve öğretmek. Bu kitap, temel bir çevre konusu için eksiksiz ve kapsamlı bir rehberdir. Bu kitapta ele alınan konular şunlardır: moleküllerin güneşten atmosferi ısıtmak için enerjiyi nasıl aktardıkları, sera gazları, sera etkisi, küresel ısınma, Endüstri Devrimi, yanma reaksiyonu, geri besleme döngüleri, hava ve iklim arasındaki ilişki, iklim değişikliği, karbon lavaboları, nesli tükenme, karbon ayak izi, geri dönüşüm ve alternatif enerji. Amazon'da Mevcut
Yayıncıdan:
Amazon'daki alımlar sizi getirme maliyetini düşürmeye gidiyor InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, ve ClimateImpactNews.com hiçbir ücret ödemeden ve tarama alışkanlıklarınızı izleyen reklamverenler olmadan. Bir linke tıklasanız da, bu seçilmiş ürünleri satın almasanız bile, Amazon ziyaretinde aldığınız her şey bize küçük bir komisyon öder. Size herhangi bir ek maliyet yoktur, bu yüzden lütfen çabaya katkıda bulunun. Ayrıca bu linki kullanabilirsiniz Amazon’u istediğin zaman kullanmak, çabalarımızı desteklemeye yardımcı olmak için.