Snefaldsmønstre kan give spor til Grønlands Indlandsis

Grønlands indlandsis smelter, udleder hundredvis af milliarder af tons vand i havet hvert år. Havniveauet stiger støt.

For bedre at forstå og forudse ændringer i havniveaustigningen, Forskere har forsøgt at kvantificere, hvor meget sne der falder på indlandsisen i et givet år, og hvor, da sne er den primære kilde til indlandsisens masse. Dette har vist sig at være et udfordrende problem.

Imidlertid, en ny undersøgelse fra et team af forskere ledet af University of Wisconsin-Madison Space Science and Engineering Center videnskabsmand, Claire Pettersen, beskriver en unik metode, der involverer skykarakteristika, som kunne hjælpe med at besvare nogle store spørgsmål om Grønlands Indlandsis og dets snefald. Undersøgelsen er offentliggjort i dag [9. april, 2018] i bladet Atmosfærisk kemi og fysik .

"Der er mange teorier om, hvordan nedbørsprocesserne over indlandsisen vil ændre sig i fremtiden, ", siger Pettersen. "Vil den vinde mere som følge af øget nedbør eller vil den vinde mindre på grund af faldende nedbør?"

Pettersens tilgang gik ud på at studere de typer skyer, der resulterer i sne på indlandsisen, og undersøger de forskellige veje, disse skyer tager, før de producerer sne på Summit Station, en mangeårig forskningsstation beliggende midt i Grønland.

Højereliggende områder på indlandsisen modtager ikke en overflod af nedbør, og Summit Station har en tendens til at være tørrere. Imidlertid, den nedbør, den modtager, er kritisk, Pettersen siger:"fordi det er den eneste tilgængelige kilde til at opbygge masse på indlandsisen."

Grønland er mere end dobbelt så stort som Texas, og hvis hele indlandsisen smeltede, Forskere vurderer, at det globale havniveau vil stige med omkring 24 fod.

Pettersen og hendes team udviklede et værktøj, der aggregerede og behandlede fem års data fra Integrated Characterization of Energy, skyer, Atmosfærisk tilstand, og nedbør ved topmødet (eller ICECAPS) eksperiment, afhængig af en række jordbaserede, fjernmålingsinstrumenter – fra Doppler-radar til et ispartikel-billedkamera – til at indsamle atmosfærisk information.

Pettersen udnyttede et væld af data fra et instrument, der typisk bruges til at måle karakteristika som temperatur og fugtighed, kaldet et mikrobølgeradiometer, og fra det indsamlet information om sky flydende vand og is i skyer over Grønland.

Hun opdagede, at nedbør på topmødet kom fra to forskellige skytyper. Den første, blandet fase skyer, holde vanddamp, superafkølede skyvæskedråber, og ispartikler. De er almindelige i hele Arktis.

Den anden type, isskyer, indeholder kun iskrystaller og ingen sky flydende vand. Disse skyer har en tendens til at være dybe, med skytophøjder, der når så højt som 10 km over havets overflade, forklarer Pettersen.

Sneproducerende blandfaseskyer stammer fra den sydvestlige kyst af Grønlands Indlandsis, hvor den opadgående hældning til Summit er blid og uhindret. Pettersen fandt, at de producerer 51 procent af den sneophobning, der blev observeret ved Summit.

Isskyer, på den anden side, er et træk mere almindeligt på Grønlands sydøstkyst, hvor de står over for en unik forhindring:For at nå Summit Station fra Nordatlanten, de skal overvinde en stejl højderyg.

"Hvis du har et stærkt stormsystem, det kan generere nok løft til at trække fugt fra nær havets overflade op over højderyggen, og krydser det høje plateau i det centrale Grønlands Indlandsis, " forklarer Pettersen.

Selvom en ret intens proces, det er en effektiv måde at overføre fugtig havluft ind i Grønlands centrum, tilføjer hun. Holdet fandt ud af, at disse typer skyer tegner sig for 35 procent af sneen, der bygges op på Summit.

Sammen, disse to processer – fra to forskellige retninger, der følger adskilte nordlige spor – er med til at give nøglemekanismer til at tage højde for snefald i denne region af Grønlands Indlandsis. Den atmosfæriske dynamik, der er ansvarlig for de forskellige snetyper, kan være en vigtig brik i det arktiske klimapuslespil, siger Pettersen.

I modsætning til tidligere undersøgelser, som var baseret på modeller eller indirekte data, hendes team var i stand til at bruge observationer indsamlet direkte fra undersøgelsesregionen, alligevel er de i overensstemmelse med tidligere fund. Pettersen håber, at med mere dataanalyse over længere perioder, Forskere vil finde flere svar, der endnu ikke kan tage højde for den smeltende iskappe og den efterfølgende stigning i havniveauet, der allerede har haft en indvirkning på regioner over hele planeten.

"Forståelse af de processer, der skaber nedbør på Summit Station, vil hjælpe os til yderligere at forstå massebalancen i Grønlands Indlandsis, som er direkte forbundet med ændringer i havniveaustigningen, siger Pettersen.