Автор: Александр Фрейзер, Университет Тасмании и Такэнобу Тойота, Университет Хоккайдо в Японии.
Не весь морской лед Антарктики одинаков. А более мелкие детали — это то, о чем ученым необходимо знать больше, чтобы понять его влияние на климатическую систему.
В 2023 году морской лед Антарктики оказался в заголовках газет по совершенно неправильным причинам.
Судя по спутниковым данным, начиная с 1978 года, в январе оно началось с самого низкого уровня, когда-либо зарегистрированного, что само по себе является тревожным знаком.
Обычно в феврале антарктический морской лед достигает минимальной площади около 3 миллионов квадратных километров. В 2023 году он сможет собрать лишь около 2 миллионов квадратных километров.
Но то, что произошло позже в этом году, действительно сбило с толку экспертов: не только масштабы были на рекордно низком уровне почти весь год, но и масштабы этого рекорда были далеко за пределами того, что многие ученые считали возможным в начале года.
Обычно в сентябре наблюдается устойчивый рост до максимума около 19 миллионов квадратных километров, но в 2023 году площадь морского льда Антарктики не достигла даже 17 миллионов квадратных километров.
Неспособность вырастить эти дополнительные почти 2 миллиона квадратных километров за зиму вызывает огромную обеспокоенность и указывает на серьезные потрясения в климатической системе.
Исследователи ожидали, что протяженность морского льда в Антарктике уже некоторое время начнет медленно сокращаться — по мере того, как происходит потепление атмосферы и океана — но справедливо сказать, что эта огромная аномалия застала ученых-климатологов врасплох.
Полное понимание аномалии морского льда в Антарктике в 2023 году до сих пор ускользает от ученых, и хотя разработчики моделей льда и океана яростно работают над ответами, существует также признание того, что, несмотря на все усилия, ученые все еще недостаточно знают о многих важнейших свойствах морского льда. .
Где есть морской лед (и где нет)
Из-за огромной площади, занимаемой льдом, спутниковые измерения являются ключом к крупномасштабному мониторингу.
С 1978 года исследователи могут почти ежедневно определять площадь морского льда. Это делается с помощью спутников на полярной орбите, которые могут наблюдать тонкие микроволновые излучения с поверхности, и эти измерения продолжаются и по сей день.
Но протяженность — это лишь часть головоломки морского льда. Чтобы полностью понять морской лед, необходимо больше знать о его свойствах и различных типах морского льда, которые играют разные роли в климатической системе.
Движение морского льда
Как и протяженность морского льда, скорость дрейфа пакового льда является так называемой важной климатической переменной.
Без знания движения морского льда не было бы возможности объяснить лед, который производится в одном районе и «экспортируется» в другой регион — это все равно, что пытаться понять книгу, прочитав только ее последнюю страницу.
Опять же, благодаря спутниковым наблюдениям за Землей, исследователи смогли ежедневно удаленно отслеживать движение морского льда с 1990-х годов.
«Святой Грааль» толщины морского льда
Но знаний о протяженности и движении морского льда по-прежнему недостаточно — ученым необходимо также знать толщину льда.
Долгое время измерения толщины с помощью спутников считались Святым Граалем.
Самый прямой способ измерить толщину морского льда в глобальном масштабе — это спутниковая альтиметрия, использующая тот же метод, что и лазерные рулетки из хозяйственного магазина.
Спутники могут посылать импульс лазерного света или энергии радара, измерять время, необходимое этому сигналу для отражения от льда и обратного пути, а затем оценивать расстояние до поверхности льда.
Откалибровав эту космическую рулетку с использованием близлежащей высоты морской поверхности, они смогут точно измерить высоту льда, плавающего над водой, и, следовательно, оценить его толщину.
Но этот метод сложен по двум причинам: как и в случае с айсбергами, только около 10 процентов толщины льда находится над водой; и исследователи не знают точно толщину и плотность снежного покрова.
Таким образом, хотя ученые смогли оценить толщину морского льда с помощью высотомеров с 2000-х годов, эти оценки имели довольно большую неопределенность.
Оценка толщины морского льда, а также толщины его снежного покрова в настоящее время является очень активной областью исследований, но, проведя дополнительную работу, большинство исследователей чувствуют, что Святой Грааль почти у них в руках.
Следующие важные события в исследованиях морского льда
Протяженность, движение и толщина морского льда — три важных пункта в списках покупок исследователей, но им также необходимо знать больше о морском льду, чтобы полностью понять, как он может измениться в будущем.
Еще одна вещь, о которой следует знать больше, — это то, где вокруг Антарктиды встречаются различные типы льда.
Морской лед можно классифицировать по возрасту, например, однолетний лед, не переживший летнего таяния, и многолетний лед; движется ли он (паковый лед) или нет (припай, прикрепленный к береговой линии, или севшие на мель айсберги); и зависит ли он от волн и зыби открытого океана (в так называемой окраинной ледяной зоне).
Каждый из этих типов льда имеет совершенно разные климатические роли и взаимодействия — например, в краевой ледяной зоне льдины могут разбиваться большими волнами, и это расщепление на более мелкие льдины может привести к ускоренному таянию в весеннее время.
Понимание различных типов морского льда прогрессирует, и с запуском более совершенных спутников исследователи каждый год получают больше знаний, но знания об этих типах льда все еще сравнительно ограничены.
Климатические модели — ключ к объединению этих знаний
После каждого качественного скачка в понимании свойств и типов морского льда разработчики климата затем внедряют эти новые знания в свои модели.
С каждым поколением модели добавляется новая сложность для более реалистичного представления льда, и исследуется связанное с этим увеличение навыков модели.
Например, в настоящее время разрабатывается третья основная версия модели океана/льда Австралийского сообщества по климату и системе Земли.
Вскоре исследователи впервые смогут различать паковый лед и припай, а также включать волны, чтобы отобразить в модели краевую ледяную зону.
Точный мониторинг и моделирование этого сложного компонента системы Земли является дорогостоящим мероприятием, требующим использования многонациональных спутниковых группировок стоимостью в миллиарды долларов, исследований морского льда стоимостью десятки миллионов долларов, времени суперкомпьютеров стоимостью в сотни тысяч долларов и зарплат исследователей. чтобы собрать все это воедино.
Но социальные издержки неспособности точно понять и предсказать морской лед Антарктики слишком велики, чтобы их можно было осознать, особенно в эпоху быстрого изменения климата.
Первоначально опубликовано на условиях Creative Commons компанией 360info™.
*) ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ
Статьи, опубликованные в разделе «Ваши мнения и истории» на веб-сайте en.tempo.co, представляют собой личное мнение, написанное третьими лицами, и не могут быть связаны или отнесены к официальной позиции en.tempo.co.
2024-01-28 14:43:59
1706455450
#Как #морской #лед #сбил #толку #ученых