Fangst havturbulens ved havisens underliv

Turbulens i havet spiller en nøglerolle i blanding af havvand og transport af næringsstoffer, varme og opløste gasser. Kilderne til havturbulens er meget forskellige og omfatter vind, strømme, opvarmnings- og afkølingscyklusser og mere. Det arktiske hav har en tydelig årsag til turbulens:drivende havis.

Præcise målinger af turbulens er vigtige for at forstå havets dynamik. Men at fange turbulens umiddelbart under is i bevægelse, giver praktiske udfordringer, og konventionelle metoder kan ikke pålideligt måle turbulens tættere på end et par meter under isen.

Nu har Fer et al. demonstrere, at et specialdesignet instrument kan kvantificere turbulens inden for 1 meter fra is-hav-grænsefladen. En opadstigende lodret mikrostrukturprofiler tabes gennem et hul i isen og sænkes til en dybde på op til 80 meter. Det flydeinstrument stiger derefter, indtil det når undersiden af ​​isen, og måler turbulens langs dens lodrette bane.

Forskerne brugte dette nye instrument som en del af den store, internationale Multidisciplinary Drifting Observatory for the Study of Arctic Climate (MOSAiC) ekspedition, hvor isbryderen R/V Polarstern tilbragte et helt år med at drive i det arktiske hav, mens deltagerne udførte adskillige undersøgelser projekter.

Under ekspeditionen fangede forskerne i alt 167 turbulensmålinger fra februar til september 2020, der dækkede sæsonbestemte ændringer i havisen og afdriften samt varierende vindhastigheder. De fandt ud af, at turbulens varierede betydeligt afhængigt af is- og vejrforhold, dybde og placering i det arktiske hav.

Generelt, under tykkere "pakkeis", var turbulensen større mod grænsefladen mellem is og havvand og faldt med dybden. Efter kraftig vind strakte betydelig turbulens sig dog så dybt som 20 meter under isen. Nogle målinger blev taget i åbent farvand i det centrale Arktis; disse afslørede større niveauer af turbulens end set under tyndt isdække.

Disse resultater - og fremtidig forskning ved hjælp af lignende metoder - kan hjælpe med at uddybe forståelsen af ​​arktisk is-havdynamik. For eksempel kunne de anvendes til at forfine beregningsmodeller af havblanding under is. + Udforsk yderligere

At komme til bunden af ​​det arktiske havis fald:Profilering af smeltevandsfordelinger for at styrke havisens forudsigelser

Denne historie er genudgivet med tilladelse fra Eos, der er vært for American Geophysical Union. Læs den originale historie her.