Hvordan atmosfærisk vanddamp og energitransport påvirker havisens variationer

Atmosfærisk vanddamp og energitransport spiller en vigtig rolle i det arktiske klima. Ændringer i atmosfærisk energi og vanddamptilstrømning til Arktis vil have en betydelig indvirkning på de mellemårige variationer og langsigtede tendenser for havisen gennem en række forskellige mekanismer.

For nylig gav et forskerhold ledet af prof. Huang Haijun fra Institut for Oceanologi ved Det Kinesiske Videnskabsakademi (IOCAS) ny indsigt i virkningen af ​​atmosfærisk fugt og energitransport på tab af havis.

Undersøgelsen blev offentliggjort i The Cryosphere den 31. marts.

Satellitobservationer viste en hidtil uset reduktion i havisens udbredelse (SIE) observeret i juli 2020 siden 1979, især i det eurasiske sokkelhav, herunder Kara-, Laptev- og Østsibiriske Hav.

Baseret på reanalyse og modelleret havisens tykkelse foreslog forskerne, at unormalt høj advektion af energi og vanddamp herskede i løbet af foråret 2020 over de regioner, hvor iøjnefaldende havis tilbagetog fandt sted i den følgende juli. Konvergensen af ​​transporten øgede temperaturen og den specifikke fugtighed i den lokale atmosfære.

Den øgede drivhuseffekt førte derved til forstærket nedadgående langbølget stråling plus turbulente fluxer ved overfladen, som initierede den tidligere afsmeltning af havis i undersøgelsesområdet. Efter afsmeltningen begyndte, frembragte den forbedrede netto solstråling absorberet af ocean-is-systemet et accelereret fald i SIE gennem is-albedo-feedback.

En vigtig drivkraft bag den unormalt høje transport af den samlede energi og fugt i løbet af foråret 2020 var et vedvarende atmosfærisk mønster med usædvanligt lavt havniveautryk (SLP) over nordpolen, som strakte sig gennem Barents-Karahavet til Eurasien og usædvanligt høj- trykcentre over Østsibirien og Norskehavet. Cykloner tjente som en anden vigtig bærer af den store energi og fugtige strømninger ind i undersøgelsesområdet.

"Generelt stemmer de typiske baner for de synoptiske cykloner, der opstod på den eurasiske side i foråret 2020, godt overens med vejen for den intensive samlede energi- og vanddamptransport," sagde Dr. Liang Yu, førsteforfatter af undersøgelsen. Desuden forstærkede unormalt hyppige og intense cykloner i Arktis i foråret 2020 kombineret med storstilet atmosfærisk cirkulation den cykloniske vind- og isbevægelse yderligere, hvilket kunne føre til omfattende havissmeltning gennem den store dannelse af sprækker.

"Denne undersøgelse kaster lys over reguleringen og mekanismen for atmosfærisk vanddamp og energitransport på havis variationer, og hjælper med at uddybe forståelsen af ​​den atmosfæriske-havisen interaktion i Arktis under baggrunden af ​​klimaopvarmning," sagde Prof. Huang.