Undersøgelser ser på Stillehavets overfladetemperatur for at forudsige is-out-datoer for Maine-søer

Opvarmning og afkøling af det tropiske Stillehavs overfladevand i efteråret og vinteren kan hjælpe med at forudsige tidspunktet for forårets is-ud-datoer i søer over Maine og den nordamerikanske region, ifølge nyere undersøgelser fra University of Maine -forskere.

Evnen til at forudsige tidspunktet for søis ud mindst en sæson forude kan oplyse en række bekymringer, fra søøkosystem og undersøgelser af vandkvalitet til samfundsarrangementer, såsom isfiskeri derbier.

En usædvanlig kort isdæksæson har potentiale til at påvirke stabiliteten, sundhed og funktion af søøkosystemer, ifølge Mussie T. Beyene, der er ved at færdiggøre doktorgradsstudier i civil- og miljøteknik på UMaine.

Da vinterens vejrforhold påvirker søtidens isdækningsperiode, Beyene sigter mod at tilbyde måder, hvorpå klimainformation kan bruges til at vurdere ændringer i nordamerikanske søer mindst en sæson frem. Forskningen er i fokus for to nyligt publicerede tidsskriftartikler af Beyene og Shaleen Jain, en lektor i civil- og miljøteknik ved UMaine.

Klimastudier har vist El Nino-Southern Oscillation (ENSO), en periodisk seesav i tropiske Stillehavets overfladetemperatur og tryk, påvirker det nordamerikanske vintervejr, ifølge Beyene.

I tidligere undersøgelser, Beyene og Jain fastslog tilstedeværelsen af ​​sæsonbetonede vintertemperaturgrænser, der frembringer usædvanligt tidlige og sene is-ud-datoer-når vinteris helt forsvinder fra vandoverfladen-i Maine-søer.

Forskerne kiggede også på rollen som regionale nordamerikanske atmosfæriske cirkulationsmønstre forbundet med El Nino, eller den varme fase af ENSO, ved at fremme varmere vintre, som producerer tidlige sø-is-ud-datoer i Maine.

En vigtig forudsigelse for forårets is-out-datoer er de akkumulerede fryse- og smeltningsgrader-summen af ​​temperaturer under og over frysning af vand, 32 grader Fahrenheit.

I parrets seneste papir offentliggjort i Forskning i vandressourcer , de undersøgte rollen som vinterakkumulerede fryse- og smeltegraddage og andre meteorologiske variabler, såsom snefald, på is-ud-datoer i Maine-søer.

Arbejder med Ramesh Gupta, kuratorprofessor i matematik og statistik ved UMaine, de udviklede en lineær-cirkulær regressionsramme til model af virkningerne af de sæsonbetonede meteorologiske variabler på søisens fænologi.

Forskerne fandt, at størrelsen og variationen af ​​forårstemperaturer forklarer mere end halvdelen af ​​den samlede variation i forårets is -ud -datoer for Maine -søer. Forholdet mellem forårets snefald og tidspunktet for forårets is -ud -datoer er det stærkeste i de nordlige indre Maine -søer, og effekten af ​​vinterens snefald på is -ud -datoer er betydelig mest i kystnære Maine -søer.

Imidlertid, rollen som vinterakkumulerede fryse- og smeltegradsdage ved bestemmelse af is -ud -datoer i Maine -søer viste sig at være betydelig i alle klimaregioner, ifølge forskerne.

Aktuel forskning viser, hvilken effekt ENSO -begivenheder har på det nordamerikanske vinterklima varierer afhængigt af placeringen og amplituden af ​​opvarmning og afkøling af det tropiske Stillehavs overflade.

I et papir, der for nylig blev offentliggjort i International Journal of Climatology , Beyene og Jain undersøgte rollen som forskellige El Nino-forhold på otte nordamerikanske sø-is-out-datoer og udviklede en risikoanalysetilgang til at vurdere sandsynligheden for tidlig is ude. For nogle søer, opvarmningsmønstre i det østlige tropiske Stillehav var forbundet med næsten dobbelt så stor risiko for tidlig is ude.

"National Oceanic and Atmospheric Administration giver et overblik over vinterens ENSO -tilstand, nogle gange seks måneder frem, "Beyene siger." Ved at bestemme vinterens akkumulerede frysegrad dagstærskler, der producerer tidlige is-ud-datoer i søer, vi kan bruge vores vinterakkumulerede frysegradsmodeller, der inkorporerer ENSO-indekser som forudsigere til at estimere sandsynligheden for en tidlig eller sen is-ud-dato en sæson fremover. Vi mener, at talrige sørelaterede undersøgelser og aktiviteter i Maine og andre steder kan drage fordel af disse prognoser. "