To bølgebøjer blev indsat over det isfrie Ishav den 8. september 2016 under det arktiske forskningstogt af RV Mirai. Kredit:Toshihiro Ozeki
Et internationalt forskerhold ledet af Takuji Waseda, professor ved University of Tokyo, Japan, har fundet en stigning i høje bølger og vinde i de isfrie farvande i det arktiske hav, et potentielt farligt navigationsvældepunkt for farvandets "nye og usædvanlige" tilstand.
Forskningen blev udført som en del af et forskningsprojekt i den arktiske region, kaldet Arctic Challenge for Sustainability (ArCS). Projektet omfatter otte temaer, hver fokuseret på et andet aspekt af miljøforbedringer og bæredygtighed i Arktis. Gennem de omfattende forskningstemaer, projektet har mobiliseret næsten alle polarforskere i Japan.
"Forudsigelse af bølger og estimering af chancen for havsprøjteising på et skib er meget vigtigt for sikker sejlads under den nye og usædvanlige tilstand i det arktiske hav, " sagde medforfatter Jun Inoue, en lektor i polarvidenskab ved National Institute of Polar Research, en del af Inter-University Research Institute Corporation Research Organization of Information and Systems (ROIS) i Tokyo, Japan.
Inoue ledede det første tema for ArCS-projektet, som fokuserede på at studere forudsigeligheden af vejr- og havisens prognoser. Det første tema i projektet ser også på, hvordan brugere af vejrudsigterne deltager i at levere relaterede data for yderligere at forbedre en sådan forudsigelighed. Deres resultater blev offentliggjort i Videnskabelige rapporter i marts 2018.
Forskere brugte ERA-interim reanalysen, et globalt atmosfærisk dataindsamlingssystem, at undersøge næsten fire årtiers nye tendenser med stadig mere ekstreme bølger. De målte direkte bølger med bøjer i det arktiske hav i sommeren 2016 for at validere resultaterne forudsagt af ERA-interim reanalysen.
(a) Bøjebaner, havis-koncentration (farveskygning) og havniveautryk (SLP) (konturer) den 22. oktober 2016. Området afgrænset af den orange linje angiver det område, der er analyseret her. (b) Et forstørret billede af bøjebanerne med haviskoncentrationen (farveskygge) og SLP (konturer) den 22. oktober 2016. (c) Et forstørret billede af bøjebanerne med den signifikante bølgehøjde (farveskygge) og SLP (konturer) den 22. oktober 2016. SLP, Hs og havis koncentration er fra ERA-interim reanalysedata. Kredit: Videnskabelige rapporter
De så en stigning i både vind og høje havbølger, som forventet, da nogle få millioner kvadratkilometer af havets isdækning er smeltet i de sidste fyrre år. Jo større det isfri vandområde, jo større er sandsynligheden for at støde på en stor bølge, ifølge Waseda, hvilket har potentielt alvorlige konsekvenser for afskiberne, der navigerer gennem den nordlige sørute, såvel som for kystbefolkningen.
"Da hele det arktiske hav forventes at være isfrit i 2050, bølgehøjden forventes at stige tilsvarende, " skrev Inoue. Is i Arktis fortsætter med at smelte, fjerne vindfangene fra isen og lade bølgerne vokse.
"Den gradvise ændring i bølgehøjder og frekvens over det isfrie Arktiske Ocean vil ikke kun påvirke... forretningsstrategien for de [afskibere] der bruger den nordlige sørute, men også om det lokale liv nær kystregionen, " sagde Inoue.
Kysterosion vil også stige med højden og frekvensen af bølger, ifølge Waseda.
"Vi har brug for en dygtig overfladevindhastighedsprognose for at forudsige bølgehøjder, " sagde Inoue. Sådan et værktøj ville hjælpe folk på skibe, og kysterne forbereder sig bedre på turbulensen og potentielle oversvømmelser
Inoue pegede på Polar Prediction Project, hvoraf han er styregruppemedlem, koordineret af Verdens Meteorologiske Organisation. Projektet kører Året for Polar Forudsigelse, et aggregeret forum for forskere til bedre at forudsige vejr- og klimaforhold i polarområderne.