Badania te są dla nas niezbędne do lepszego zrozumienia złożonych interakcji systemów klimatycznych Ziemi. Dzieje się tak, ponieważ marginalny obszar lodowcowy odgrywa rolę w sezonowym zamrażaniu i rozmrażaniu oceanów.
Na wyższych szerokościach geograficznych, w pobliżu biegunów, lód morski tworzy na oceanie solidną pokrywę o grubości kilku metrów, która odbija światło słoneczne, ochładzając region i wypychając zimną wodę wokół oceanów. To sprawia, że lód morski jest głównym elementem systemu klimatycznego.
Jednak na niższych szerokościach geograficznych, gdy pokryty lodem ocean przechodzi w otwarty ocean, lód morski formuje się w mniejsze, bardziej ruchome kawałki zwane „tratwami” oddzielone wodą lub masą kryształków lodu.
Ten marginalny obszar lodu oddziałuje z atmosferą powyżej i oceanem poniżej w zupełnie inny sposób niż pokrywa lodowa bliżej biegunów.
To trudne środowisko do pracy dla naukowców, z wycieczką do marginalnego regionu lodowego wokół Antarktydy w 2017 roku. Wiatry powyżej 90 km/h A Fale o wysokości ponad 6,5 metra . Trudno jest również monitorować z daleka, ponieważ pontony są mniejsze niż większość satelitów.
Zdjęcie antarktycznego obszaru lodowego wykonanego przez Alessandro Toffoli na pokładzie SA Agulhas II w 2017 roku. Zdjęcie: Alessandro Toffoli, udostępnione przez autora Zmiażdżony przez fale
Marginalny obszar lodu oddziałuje również z otwartym oceanem za pośrednictwem fal powierzchniowych, które wędrują z otwartych wód do tego obszaru, wpływając na lód. Fale mogą mieć niszczący wpływ na pokrywę lodową, rozbijając duże boje i sprawiając, że latem będą się one bardziej roztapiać.
Natomiast zimą fale mogą sprzyjać tworzeniu „naleśnikowych” tratw, tak nazywanych, ponieważ są to cienkie krążki lodu morskiego (widać je na powyższym zdjęciu).
Materiał z dronów z Kanady pokazuje fale generowane przez statek rozbijający ciągły lód na tratwę.
Jednak energia samych fal jest tracona podczas interakcji z bojami, tak że fale stają się coraz słabsze w miarę wchodzenia głębiej w brzeżną strefę lodu. Skutkuje to mechanizmami sprzężenia zwrotnego fal i lodu, które napędzają ewolucję lodu morskiego w zmieniającym się klimacie.
Na przykład tendencja do wyższych temperatur osłabia pokrywę lodową, umożliwiając falom przemieszczanie się w głąb pokrytych lodem oceanów i powodując dalsze rozszczepianie, osłabienie pokrywy lodowej – i tak dalej.
Dwa zdjęcia czapy lodowej przed iw trakcie jej rozpadu. Elie Dumas Lefebvre / Uniwersytet Quebecu w Rimousque Naukowcy badający dynamikę marginalnych stref lodowych mają na celu lepsze zrozumienie roli regionu w dramatycznych i często mylących zmianach, jakie zachodzą na światowym lodzie morskim w odpowiedzi na zmiany klimatyczne.
Na przykład na Oceanie Arktycznym pokrywa lodu morskiego zawiera „Od lat 80. zmniejszyła się o prawie połowę Na Antarktydzie morski lądolód miał ostatnio jeden z nich Większe A mniejszy Zarejestrowane zasięgi, przy czym marginalna powierzchnia lodu jest jednym ze źródeł zmienności z roku na rok.
Nasz postęp w lepszym zrozumieniu tych ekstremalnych regionów koncentruje się wokół dużych międzynarodowych programów badawczych, prowadzonych przez Biuro Badań Marynarki Wojennej Stanów Zjednoczonych i inne. Programy te obejmują naukowców zajmujących się Ziemią, geofizyków, oceanografów, inżynierów, a nawet matematyków stosowanych (takich jak my).
Niedawne wysiłki zaowocowały innowacyjnymi technikami obserwacyjnymi, takimi jak metoda fal obrazu 3D, dynamika wyporu w marginalnym obszarze lodu z pokładu lodołamacza oraz przechwytywanie fal w lodzie ze zdjęć satelitarnych.
Pomiary fal w marginalnej strefie lodowej nałożone na oryginalne zdjęcia z pokładu SA Agulhas II. Alessandro Toffoli / University of Melbourne i Alberto Alberlo / University of East Anglia Zaowocowało to również nowymi modelami zdolnymi do symulowania interakcji fal i lodu z poziomu Pojedyncze tratwy za ogólne zachowanie pełne oceany . Australijskie wydarzenia skłoniły do wielomiesięcznego, prowadzonego przez Australijczyków eksperymentu w marginalnym lodowym regionie Antarktydy, na nowym lodołamaczu o wartości 500 milionów dolarów. RSV Noina Który spodziewany jest w przyszłym roku.
Marginalny obszar lodu będzie w przyszłości coraz ważniejszym elementem światowej pokrywy lodu morskiego, w miarę wzrostu temperatur i Fale stają się bardziej ekstremalne .
Pomimo szybkich postępów, wciąż pozostaje wiele do zrobienia, zanim zrozumienie procesów zwrotnych w marginalnej strefie lodowej przełoży się na lepsze prognozy klimatyczne wykorzystywane na przykład w raportach oceniających IPCC.
Włączenie marginalnego obszaru lodu do modeli klimatycznych zostało opisane jako „święty Graal” tej dziedziny przez jedną z czołowych postaci, a kwestia tematu wskazuje na bliższe powiązania z szerszą społecznością klimatyczną jako kolejny główny trend w tej dziedzinie .
Jordan Peter Anthony Pete Habilitowany naukowiec, Uniwersytet w Adelajdzie Łukasza Bennetta wykładowca matematyki stosowanej Uniwersytet w Adelajdzie
Ten artykuł został ponownie opublikowany z Rozmowa Na licencji Creative Commons. Przeczytać oryginalny artykuł .
