Det regner på Grønlands is - om vinteren

Regnvejr bliver mere og mere almindeligt over dele af Grønlands indlandsis, udløser pludselige smeltningshændelser, der tærer på isen og primer overfladen til mere udbredt fremtidig smeltning, siger en ny undersøgelse. Nogle dele af indlandsisen modtager endda regn om vinteren - et fænomen, der vil sprede sig, efterhånden som klimaet fortsætter med at varme op, siger forskerne. Undersøgelsen vises i denne uge i det europæiske videnskabelige tidsskrift Kryosfæren .

Grønland har mistet is i de seneste årtier på grund af gradvis opvarmning. Siden omkring 1990, gennemsnitstemperaturerne over indlandsisen er steget med så meget som 1,8 grader C (3,2F) om sommeren, og op til 3 grader C (5.4F) om vinteren. 660, 000 kvadratkilometer antages nu at miste omkring 270 milliarder tons is hvert år. I meget af denne tid, det meste af dette mentes at komme fra isbjerge, der kælver ned i havet, men for nylig er direkte afstrømning af smeltevand kommet til at dominere, svarende til omkring 70 procent af tabet. Regnvejr, siger studieforfatterne, bliver i stigende grad udløseren for den afstrømning.

Forskerne kombinerede satellitbilleder med vejrobservationer på jorden fra 1979 til 2012 for at finde ud af, hvad der udløste smeltning på bestemte steder. Satellitter bruges til at kortlægge smeltning i realtid, fordi deres billeder kan skelne sne fra flydende vand. Omkring 20 automatiserede vejrstationer spredt ud over isen tilbyder samtidige data om temperatur, vind og nedbør. Ved at kombinere de to sæt data, forskerne nulstillede sig til mere end 300 begivenheder, hvor de fandt den første udløser for smeltning var vejr, der bragte regn. "Det var en overraskelse at se, " sagde undersøgelsens hovedforfatter, Marilena Oltmanns fra Tysklands GEOMAR-center for havforskning. Hun sagde, at i løbet af studieperioden, smeltning forbundet med regn og dens efterfølgende virkninger blev fordoblet i løbet af sommeren, og tredoblet om vinteren. Den samlede nedbør over indlandsisen ændrede sig ikke; det, der ændrede sig, var nedbørsformen. Alt i alt, forskerne vurderer, at næsten en tredjedel af den samlede afstrømning, de observerede, blev initieret af nedbør.

Afsmeltning kan være drevet af et kompleks af faktorer, men indførelsen af ​​flydende vand er en af ​​de mest kraftfulde, sagde Marco Tedesco, en glaciolog ved Columbia Universitys Lamont-Doherty Earth Observatory og medforfatter af undersøgelsen. Varm luft, selvfølgelig, kan smelte is direkte, men er ikke særlig effektiv i sig selv, han sagde. Imidlertid, varmere temperaturer kan give kaskadeeffekter. Den ene er, at de gør det mere sandsynligt, at atmosfæriske forhold vil passere tærsklen, hvor nedbør falder som regn, ikke sne. Flydende vand bærer meget varme, og når det trænger ind i en snedækket overflade, den smelter sneen omkring sig, frigive mere energi. I mellemtiden den varme luft, der bragte regnen, danner ofte skyer, som falder i varmen.

Denne kombination af faktorer frembringer en smeltepuls, der lever af sig selv, og tåler godt selve regnen, ofte i flere dage. Desuden, forskerne fandt ud af, at længden af ​​disse pulser steg i løbet af de årtier, de analyserede, i koldt vejr fra to dage til tre, og i den korte sommer, fra to dage til fem.

Der er langsigtede effekter, siger undersøgelsens forfattere. De tror, ​​at en del af smeltevandet løber væk, men resten genfryser på plads, morphing normalt fluffy, reflekterende sne på eller nær overfladen til mørkere, tættere ismasser. Denne is absorberer solstråling lettere end sne, så når solen kommer frem, det smelter lettere, producerer mere flydende vand, som føder mere smeltning, i en ond feedback-loop. Det her, sagde Tedesco, har ført til mere og tidligere afsmeltning om sommeren. Og fordi overfladen er hærdet til is, meget af det smeltevand kan lettere flyde af indlandsisen mod havet.

"Hvis det regner om vinteren, det forudsætter, at isen er mere sårbar om sommeren, " sagde Tedesco. "Vi begynder at indse, man skal se på alle årstiderne."

Mens regnen rammer stadig fjernere dele af isen om sommeren, vinterregn ser indtil videre for det meste ud til at være begrænset til lavere højder i det sydlige og sydvestlige Grønland. Det bringes ind af fugt, relativt varme havvinde fra syd, som nogle samfund i andre områder kalder neqqajaaq. Disse vinde kan blive mere almindelige på grund af klima-inducerede skift i jetstrømmen. Indlandsisens højde stiger længere inde i landet, og der er således koldere og sneigere; men hvis gennemsnitstemperaturerne fortsætter med at stige som forventet, linjen, hvor fugten kommer ned, da regn i stedet for sne hurtigt vil bevæge sig indad, opad og nordpå. "Isen burde vinde masse om vinteren, når det sner, men en stigende del af massetilvæksten fra nedbør går tabt ved smeltning, sagde Oltmanns.

Grønland er ikke det eneste sted i det fjerne nord, der er ramt af tiltagende regn. I de seneste år, unormale vinterregn har ramt den nordlige canadiske tundra, derefter genfrosset over overfladen, forsegling af planter, som rensdyr og moskusokser normalt fouragerer gennem den løse sne; i nogle år, dette har decimeret besætninger. Og en netop offentliggjort undersøgelse fra nær Fairbanks, Alaska, viser, at stigende forårsregn siver ned gennem permafrosten, optøning og frigivelse af store mængder metan, en højeffektiv drivhusgas.

Mellem 1993 og 2014, global havniveaustigning accelererede fra omkring 2,2 millimeter om året til 3,3 millimeter, og meget af den acceleration menes at skyldes smeltning i Grønland. Fremskrivninger af havniveaustigning for slutningen af ​​dette århundrede varierer generelt fra to til fire fod, men de fleste fremskrivninger redegør endnu ikke for, hvad der kan ske med isen i Grønland, heller ikke med den meget større masse i Antarktis, fordi forståelsen af ​​fysikken stadig ikke er avanceret nok.

Richard Alley, en fremtrædende glaciolog ved Pennsylvania State University, sagde, at det nye papir bidrager til forståelsen. "Det store billede er klart og uændret, " sagde han. "Opvarmning smelter is, " Men, han tilføjede, de specifikke processer, der vil bære dette "skal kvantificeres, forstået og indarbejdet i modeller. Dette nye papir gør et vigtigt arbejde med at forstå og kvantificere."