Ekspeditionen i det arktiske hav fremmer klimamodellering

Når klimaet varmes op og arktisk havis trækker sig tilbage, flere forskningsfartøjer og kommercielle skibe sejler ind i Ishavet, men nøjagtigheden og følsomheden af ​​regionale vejr- og havprognoser for disse farlige farvande halter stadig langt efter dem fra deres kolleger på lavere breddegrad, med betydelige forskelle mellem regionale modeller. Direkte målinger af atmosfæriske forhold, såsom skydække og solstråling kan hjælpe med at evaluere og forbedre disse modeller.

I en ny undersøgelse offentliggjort i Journal of Geophysical Research:Atmosfærer , et forskerhold ledet af National Institute of Polar Research i Tachikawa, Japan løste dette problem ved hjælp af data indsamlet af det isforstærkede japanske forskningsfartøj Mirai i 2014.

"Vi udførte stationære punktobservationer med omfattende observationsinstrumenter over det isfrie Chukchi-hav i Ishavet i september 2014, en overgangsperiode fra smeltesæsonen til frysesæsonen. Denne tilgang gav en ideel mulighed for at undersøge modelrepræsentationer af skyer, solstråling, og budget for overfladevarme i denne periode, "siger første forfatter og leder af krydstogtet, Jun Inoue, der foreslog den strategiske operationsopsætning, der blev brugt i denne undersøgelse.

Seks state-of-the-art regionale klimamodeller (med ni forskellige modelkørsler) blev udvalgt til undersøgelse ved hjælp af disse observationsdata, med det formål at undersøge vekselvirkninger mellem skyer og stråling, såvel som havoverfladens energibudget. De fleste modeller har tilstrækkeligt fanget meteorologiske parametre nær overfladen, men nogle mål for yderligere forbedringer blev identificeret. Et bemærkelsesværdigt fund var, at de fleste af modellerne havde en tendens til ikke at fange skyernes lodrette struktur over Det Arktiske Ocean, især ustabil lagdeling på lavt niveau.

"Vi fandt omfattende forskelle mellem modeller i fordelingen mellem isskyer og flydende skyer, hvilket resulterede i store uoverensstemmelser i havoverfladevarmebudgettet. Hvad dette afslører om modellerne er, at de fleste af deres cloudmikrofysikordninger bør forbedres baseret på observationen af, at underkølede flydende skyer opretholdes, selv i lavtemperaturmiljøer under -20 grader C, "siger Inoue.

Nøjagtige atmosfæriske og koblede luft-is-hav klimamodeller er uundværlige for at forstå udviklingen af ​​den arktiske region, efterhånden som de globale klimaændringer skrider frem. Resultaterne af denne undersøgelse baseret på målinger taget over det isfrie Ishav vil hjælpe med at forbedre disse modeller og de prognoser, de producerer. Yderligere forskningsekspeditioner til Arktis for at indsamle observationsdata vil fremme denne igangværende indsats yderligere.