BOSTON - Arktyka topnieje. Zbliża się pierwsze lato bez lodu. Cały proces topienia przyspiesza ocieplenie całej Ziemi. I każdej jesieni warstwa przerzedzających się chmur formuje się nad przerzedzającą się lodem Arktyką, która - zdaniem naukowców - przyspiesza to topnienie.
W rozmowie 4 marca na marcowym spotkaniu Amerykańskiego Towarzystwa Fizycznego Ariel Morrison, klimatolog z University of Colorado, Boulder, przedstawił badania, które po raz pierwszy dały jasną odpowiedź na to, jak topniejąca Arktyka zmienia swoje chmury i jak te chmury z kolei zmieniają Arktykę. Pierwotnie opublikowano go w czasopiśmie JGR Atmospheres 10 grudnia 2018 r.
„Obecnie istnieje około 20-letni szacunek: między 2040 a 2060 rokiem spodziewamy się pierwszego lata bez lodu”, powiedział Morrison dla Live Science. „Przesuwa to w kierunku wcześniejszego końca szacunków”.
Modelowanie wpływu chmur na Arktykę jest skomplikowane, ponieważ mają dwa różne skutki: odbijają światło z powrotem w przestrzeń kosmiczną, zanim trafi na ziemię, i działają jak koc, który zatrzymuje ciepło z ucieczki z powierzchni planety w kosmos. Pierwszy efekt ochładza ziemię, a drugi rozgrzewa.
Kiedy słońce jest na zewnątrz, każda chmura spełnia podwójną funkcję: odbija przychodzące światło z powrotem w przestrzeń i odbija promieniowanie ciepła z powrotem w kierunku ziemi. Trudno więc ustalić, czy w danej sytuacji chmury robią więcej, aby ogrzać powierzchnię lub ochłodzić ją.
Do czasu badań Morrisona naukowcy nie byli pewni, czy zmieniająca się sytuacja chmur w Arktyce przyspiesza, czy spowalnia stopienie. W grę wchodziło zbyt wiele czynników.
Chmury są również powszechnie trudne do studiowania w naukach klimatycznych. A w Arktyce sprawy jeszcze bardziej komplikuje ogromny, pozbawiony lodu Ocean Północny Atlantyk, który ma dużo chmur na niebie, ale nie ma lodu morskiego z powodu ciepłych prądów podwodnych, które utrzymują powierzchnię oceanu powyżej punktu zamarzania. Morrison opracowała „maskę”, która wycina wszystkie hałaśliwe, niepotrzebne dodatkowe dane z Północnego Atlantyku, aby mogła atakować regiony, w których chmury rzeczywiście miały związek z topnieniem.
Kiedy zawęziła model, aby celować w chmury, na których była skupiona, Morrison odkrył, że topniejąca Arktyka nie zmienia radykalnie odbijającego, chłodzącego efektu chmur. Latem większość chmur w Arktyce powstaje z wilgoci, która przepływa przez atmosferę z cieplejszych południowych szerokości geograficznych. Tak więc roczny wzrost liczby otwartych wód w Arktyce nie ma dużego wpływu na całkowite zachmurzenie w miesiącach, w których chmury są najbardziej istotne dla odbijania światła z powrotem w przestrzeń kosmiczną.
„Gdybyśmy odkryli, że letnie chmury reagują na utratę lodu morskiego - więc topisz lód, tworzy się na nim chmura - wtedy chmury miałyby takie negatywne sprzężenie z lodem morskim”, powiedziała.
Innymi słowy, gdy topi się lód morski, chmury zrobiłyby więcej, aby schłodzić Arktykę.
Ale okazuje się, że letni stop nie ma znaczącego wpływu na chmury.
Jednak, jak stwierdził Morrison, jesienią sytuacja wygląda inaczej. Okazuje się, że w tych miesiącach niebo nad plamami otwartej wody jest znacznie bardziej zachmurzone. A te chmury robią znacznie więcej, aby zatrzymać ciepło niż odbić światło w przestrzeni.
„W Arktyce jest bardzo, bardzo sezonowo” - powiedział Morrison. „Ponieważ Arktyka ma światło słoneczne tylko przez około sześć miesięcy w roku, a jest najsilniejsza w środku lata. Więc tylko w środku lata, tylko w połowie lipca, chmury mają taki efekt chłodzenia, ponieważ odbijają się bardziej niż są ”.
Przez resztę roku więcej chmur oznacza więcej ciepła. A podczas jesieni mniej lodu wydaje się oznaczać więcej chmur. Kiedy Arktyka topnieje, skutecznie pokrywa się sezonowym kocem, dzięki czemu topienie zachodzi jeszcze szybciej.
Morrison powiedziała, że ma nadzieję, że jej badania w przyszłości uwzględnią modele klimatu arktycznego, dzięki czemu będą mogli precyzyjniej zaplanować przyszłość regionu szybko ocieplającego się.
Nota redaktora: artykuł został poprawiony o godz. 10:24 EST 11 marca 2019 r., Aby odzwierciedlić, że prace Morrisona były już recenzowane i opublikowane, wbrew pierwotnemu stwierdzeniu.
