Forskere fortøjer skib i arktisk is i et år for bedre at forstå klimaændringer

Lange polarnætter, isbjørne, frysetemperaturer faldende til -45C. Det er, hvad de 600 eksperter, der deltager i MOSAic -ekspeditionen - den største, der nogensinde er udført i hjertet af Ishavet - står over for.

Fra september i år til september 2020, gruppen af ​​forskere vil leve på en isbryder, der vil drive, efter isens bevægelse i et helt år.

MOSAiC, som står for Multidisciplinary drifting Observatory for the Study of Arctic Climate, er resultatet af en indsats fra et internationalt konsortium af polarforskningsinstitutioner. Det har et budget på mere end 120 millioner euro (175 millioner dollars).

Hovedformålet med denne videnskabelige odyssé er at studere det arktiske klimasystem - hele atmosfæren, ocean, havis og biosfære, samt deres interaktioner.

Det arktiske klimasystem er særligt følsomt over for klimaændringer. Den måde, den reagerer på, er kompleks og har en betydelig indvirkning på resten af ​​kloden.

Arktis varmes hurtigere op

Den femte vurderingsrapport fra det mellemstatslige panel om klimaændringer (IPCC) giver en detaljeret og pålidelig redegørelse for klimaets tilstand. Rapporten konkluderede, at Arktis er blevet betydeligt varmere siden midten af ​​det 20. århundrede, og at mennesker har bidraget til opvarmningen. Mellem 1972 og 2012, den gennemsnitlige årlige arktiske havisudbredelse faldt med en hastighed på mellem 3,5 og 4,1 procent pr. årti. Massen af ​​den grønlandske iskappe er også faldet i de seneste årtier.

For nylig, NOAA's årsrapport om Arktis fandt ud af, at stigningen i næroverfladetemperaturen i Arktis i 2018 stadig var dobbelt så høj som den globale sats. I denne sammenhæng med global opvarmning, ekstreme vejrhændelser, f.eks. rekorden for en dags issmeltning i Grønlands iskappe, forventes at blive hyppigere.

Det faktum, at opvarmning i Arktis er mere intens end global opvarmning er kendt som "Arktisk forstærkning". Dette fænomen er resultatet af mange indbyrdes afhængige fysiske processer, der finder sted i Arktis.

En af disse processer er albedo feedback. Albedo refererer til en overflades evne til at reflektere solens energi. Som et eksempel fra dagligdagen, vi ved af erfaring, at asfalt bliver særlig varm om sommeren. Dette skyldes, at det afspejler lidt af solens energi. For at bekæmpe fænomenet byvarmeøer i nogle byer, reflekterende tage bygges.

I Arktis, hvis temperaturen nær overfladen stiger, sne og is vil smelte hurtigere, og fordi den underliggende jord og hav afspejler meget mindre solenergi, temperaturen vil stige. Og så videre og så videre.

Forfine klimamodeller

For at studere udviklingen af ​​klimaet over tid, det videnskabelige samfund har udviklet klimamodeller. Disse modeller er sammensat af et sæt moduler, hver repræsenterer en komponent i klimasystemet (atmosfære, ocean, etc.).

Lad os tage atmosfæren som et eksempel. For at udvikle en model af atmosfæren, det er først nødvendigt at kende de fysiske love, der styrer dets udvikling. Disse love er repræsenteret ved et sæt ligninger. Hvis atmosfæren er opdelt i et stort antal små terninger, disse ligninger kan anvendes i hver terning for at opnå temperaturændringer, vind og andre atmosfæriske variabler. Dette vil give et 3D-billede af atmosfæren på forskellige tidspunkter.

En af de største udfordringer for udviklingen af ​​klimamodeller er, at nogle modelparametre skal justeres for korrekt at repræsentere fysiske processer, såsom skydannelse. Denne justering kræver tilgængelighed af observationer, der giver os mulighed for bedre at forstå disse processer.

Betydningen af ​​observationsdata

Polarsatellitter, som cirkulerer Jorden langs en nord-syd bane, kan give observationer af det arktiske område med god vandret opløsning - mange detaljer vandret. Imidlertid, tiden, der er gået mellem observationer fra det samme sted, er for lang.

"Konventionelle" observationer, som hovedsageligt leveres af overfladevejrstationer, skibe og fly, er derfor afgørende for bedre at forstå processer som skydannelse i Arktis. Desværre, da Arktis er isoleret, der er få sådanne observationer tilgængelige i denne region.

Det er her MOSAiC kommer ind. Denne ekspedition vil give observationsdata om fysiske størrelser som temperatur og fugtighed. Disse data vil bidrage til at forbedre ydelsen af ​​klimamodeller, resulterer i mere realistiske fremskrivninger af klimaændringer. Ud over, succesen med denne ekspedition kunne lægge grundlaget for endnu mere ambitiøse målekampagner i Arktis.

Men MOSAiC er mere end bare et spørgsmål for forskere. Over hele verden, professorer og studerende inviteres ikke kun til at stille deres spørgsmål til forskere på kanten af ​​MOSAiC, men også for at foreslå forsøg. Det er en måde at gøre det klart for så mange mennesker som muligt, at Arktis er alles sag.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.