Havets sæsonmæssige hukommelse påvirker de arktiske klimaændringer

Efter fire ekspeditioner i Det Arktiske Ocean og satellitdataanalyse, et hold af russiske klimaforskere med MIPT-forskere beskrev havets "sæsonhukommelse". Dette refererer til en mekanisme, der forklarer, hvordan atmosfærisk cirkulation har fået isen i det eurasiske arktis til at smelte hurtigere end i den amerikanske arktis i det 21. århundrede. Avisen blev offentliggjort i tidsskriftet Atmosfære .

Global opvarmning påvirker Arktis mere end andre regioner på planeten. Hvert år, isdækket trækker sig lidt tættere på Nordpolen. Da et stadig mindre område af Ishavet er dækket af is, der fungerer som et spejl, der reflekterer sollys, havvandet fanger mere varme. Denne onde cirkel får endnu mere is til at smelte. Klimaforskere forudsiger, at i slutningen af ​​det 21. århundrede hele isdækket i Arktis kan blive sæsonbestemt, smelter hver sommer.

Arktis mister ikke is ensartet. Ifølge forskerne, forskellige sæsonmønstre er på spil afhængigt af region:Fra begyndelsen af ​​2000'erne, isdækket i det eurasiske arktiske område er skrumpet selv i vinterperioden, mens den amerikanske region kun mistede is om sommeren.

"Denne uoverensstemmelse stammer fra den måde luft cirkulerer i Arktis, "forklarer studieforfatter Mikhail Varentsov, en klimaforsker ved MSU, instituttet for atmosfærisk fysik i RAS, og Ruslands klimabureau Hydrometcenter. "Slutningen af ​​september er, når der er mindst is i de fleste år. Det er, når havet aktivt akkumulerer solenergi som varme. Men hvis der kommer kold luft ind fra polen eller Grønland, det optager noget af varmen. Omvendt en tilstrømning af varm luft fra kontinentet får havet til at opvarme endnu mere."

Holdet omtaler denne mekanisme som sæsonbestemt hukommelse, fordi vinterisdækket reagerer på de atmosfæriske forhold i den foregående sommer. Tendensen i det 21. århundrede har været, at luftstrømme bremser havopvarmningen i amerikanerne og fremskynder i det eurasiske arktiske område. I sidstnævnte region, dette førte til isdannende uger "efter planen" og maxing ud ved en mindre tykkelse og areal.

For at rapportere og forklare de arktiske klimaændringer i detaljer, forskerne målte vandtemperatur og sammensætning på forskellige dybder, samt lufttemperatur og fugtighed, vind, og luft-hav-interaktionsparametre i to polære områder (figur 1). Teamet overvåger hundredvis af sådanne karakteristika under fire ekspeditioner i Ishavet i august og september 2003, 2005, 2013, og 2015. Undersøgelsen er en del af NABOS -projektet, en større international indsats for at studere det arktiske klima iværksat i 2002. Udover direkte observationer, offentligt tilgængelige data fra andre undersøgelser blev analyseret, herunder satellitmålinger af isdækningsareal.

"Det er ikke kun, at isdækningsområdet krymper. I de sidste 30 år har andelen af ​​is, der overlever en smeltesæson eller mere, har været faldende. Denne såkaldte flerårsis er tykkere end førsteårsis og har en anden struktur. Når det delvist smelter om sommeren, tøvand fører saltvandet bort, efterlader luftlommer. Sådan tyk porøs is giver øget varmeisolering, forhindre havopvarmning, " påpeger Elena Khavina, en ph.d.-studerende ved Ocean Heat and Fluid Dynamics Department, MIPT.

Ved gradvis overgang til sæsonbestemt isdække, Arktis åbner op for flere kommercielle aktiviteter. For eksempel, fragtforsendelse er lettere med mindre og tyndere is. I det 20. århundrede, fragtskibe efter Nordøstpassagen krævede isbryderstøtte i enhver sæson. Ved gradvist at udfase isbrydere, hvor de ikke længere er nødvendige, forsendelse af gods bliver stadig lettere og billigere.

Imidlertid, klimaændringer forstyrrer også balancen i økosystemet. For én ting, isbjørne og sæler har brug for is til hvile og jagt. I øvrigt, plankton kan begynde at reproducere sig ukontrolleret, når det øvre hav opvarmes.