Ny undersøgelse finder, at atmosfæriske floder øger snemassen i Vestantarktis

En ny undersøgelse offentliggjort i dag i tidsskriftet Geofysiske forskningsbreve brugte NASAs ismålende lasersatellit til at identificere atmosfæriske flodstorme som en nøglefaktor for øget snefald i Vestantarktis i løbet af den australske vinter i 2019.

Disse resultater fra forskere ved Scripps Institution of Oceanography ved University of California San Diego og kolleger vil hjælpe med at forbedre den overordnede forståelse af de processer, der driver forandring i Antarktis, og føre til bedre forudsigelser om havniveaustigning. Undersøgelsen blev finansieret af NASA, med yderligere støtte fra Rhodium Groups Climate Impact Lab, et konsortium af førende forskningsinstitutioner, der undersøger risiciene ved klimaændringer.

Atmosfæriske floder er fænomener, der transporterer store mængder vanddamp i lange, smalle "floder" på himlen. De er kendt for at være den vigtigste drivkraft for nedbør langs USA's vestkyst, tegner sig for 25-50 procent af den årlige nedbør i centrale dele af Vesten. Stigende forskning i atmosfæriske floder viser, at de dominerende påvirker de vestlige kyster på de fleste kontinenter, på grund af havenes fordampning og storme, der bygger høje niveauer af fugt ud i atmosfæren.

NASAs is, Sky, og landhøjdesatellit-2 (ICESat-2), lanceret i kredsløb i september 2018, giver et detaljeret kig på højden af ​​is og sne på det store, frosset kontinent. Satellitten virker ved at sende 10, 000 laserimpulser i sekundet til Jordens overflade, der måler højden af ​​iskapper, gletsjere, og mere ved at beregne den tid, det tager en håndfuld af disse impulser at vende tilbage til satellitten. Hver foton af lys har et tidsmærke, og disse tags kombineres med GPS-placeringen for at lokalisere dens nøjagtige plads og højde på jorden. Den måler et detaljeret sæt spor over den antarktiske iskappe hver tredje måned.

"ICESat-2 er den første satellit, der er i stand til at måle snefald over det antarktiske kontinent på en så præcis måde, " sagde Helen Amanda Fricker, en glaciolog ved Scripps Oceanography og medforfatter til undersøgelsen. "Om vinteren, vejrforholdene forbyder, at et felthold der foretager observationer på jorden. ICESat-2 udfylder denne mangel på data over de enorme iskapper, og giver os en større forståelse af snemassetilvækst og -tab på en sæsonbestemt skala."

Ser man på ICESat-2 data, Forskere fandt stigninger i højden over det antarktiske indlandsis mellem april 2019 og juni 2020 på grund af øget snefald. Ved hjælp af en beregningsmodel af atmosfæren og sneen, de fandt, at 41 procent af højdestigningerne over Vestantarktis i løbet af 2019-vinteren skete, fordi periodiske ekstreme nedbørshændelser leverede store mængder sne i korte perioder. Af disse begivenheder, 63 procent blev identificeret som landfaldende atmosfæriske floder. Disse systemer var adskilt fra andre storme ved de meget højere fugtniveauer målt i de lavere dele af atmosfæren.

De atmosfæriske floder, der går i land i Antarktis, stammer fra det subtropiske, midterste breddegrader på den sydlige halvkugle. De rejser lange afstande uden kontinenter for at stoppe dem, til sidst går i land i Vestantarktis.

"Vi ved, at frekvensen af ​​atmosfæriske floder forventes at stige, så det er vigtigt, at forskerne er i stand til at måle, hvor meget de bidrager til snemassestigning eller overfladesmeltning, " sagde Susheel Adusumilli, hovedforfatter og ph.d. kandidat hos Scripps Oceanography. "Ved at vide, hvor meget sne der akkumuleres på tværs af kontinentet, hjælper os med bedre at forstå, hvordan massen ændrer sig som helhed, og informerer vores forståelse af havniveaustigningspotentialet fra det antarktiske indlandsis."

Mere end hundrede gigaton is går tabt til havet fra Antarktis hvert år, bidrager til den fortsatte havvandsstigning. Det meste af dette istab er drevet af øget isstrøm ud i havet fra smeltningen af ​​de flydende ishylder, der omgiver Antarktis. At forstå balancen mellem massetilvækst fra snefald i det indre af Antarktis og massetab fra havopvarmning er nøglen til at forbedre fremskrivninger af havniveaustigning.

Mens denne undersøgelse sporede ismasse på kort sigt, atmosfæriske floder i Antarktis kan også drive store mængder snesmeltning. Faktisk, denne undersøgelse fandt, at omkring 90 procent af sommerens atmosfæriske floder og 10 procent af vinterens atmosfæriske floder faldt sammen med potentiel overfladesmeltning over det vestantarktiske indlandsis. Atmosfærisk floddrevet afsmeltning skyldes de lave skyer fra disse systemer, som kan absorbere og genudsende varme tilbage til overfladen. Forskere vil have brug for yderligere undersøgelser for at forstå, om disse begivenheder vil være snemagere eller smeltere, ser på faktorer som sæsonbestemt, fugtniveau, skydækning, eller hvis hver er stormafhængig.

"I USA, forskere studerer atmosfæriske floder og ser på, om de kan være gavnlige for vandforsyningen i Californien eller farlige, forårsager oversvømmelse, " sagde undersøgelsens medforfatter Meredith Fish, postdoc ved Rutgers University og alumna i Scripps Oceanography, hvor hun studerede ved Center for Western Weather and Water Extremes. "Det, der er interessant i Antarktis, er spørgsmålet, vil atmosfæriske floder bidrage til snesmeltning eller sneophobning?"