Wetenschappers hebben een nieuwe methode ontwikkeld om de omvang van het zee-ijs in sommige regio's van het noordpoolgebied tot 11 maanden van tevoren te voorspellen. De methode, die informatie bevat over oceaantemperaturen en zich richt op regio's in plaats van de hele Arctische Zee, kan helpen bij de planning van activiteiten variërend van scheepvaart tot olie- en gaswinning, visserij en toerisme.

Het model is een verbetering van eerdere methoden die in staat zijn om het ijs over de hele Arctische Zee tot zes maanden van tevoren te voorspellen. De nieuwe aanpak, gedetailleerd in een studie die deze week in het tijdschrift is gepubliceerd Geofysische onderzoeksbrieven , is ontwikkeld door een internationaal team met onderzoekers van Princeton University, het Geophysical Fluid Dynamics Laboratory van de National Oceanic and Atmospheric Administration en het Franse nationale centrum voor wetenschappelijk onderzoek.

De meeste pogingen om de omvang van het zee-ijs te voorspellen, waren gericht op het bepalen van het totale oppervlak van de zee-ijsbedekking op het noordelijk halfrond. Maar belanghebbenden zijn vooral geïnteresseerd in voorspellingen op regionale en seizoensschalen, volgens Mitchell Bushuk, die het onderzoek leidde terwijl hij een postdoctoraal onderzoeksmedewerker was in het Princeton University's Program in Atmospheric and Oceanic Sciences. Bedrijven die betrokken zijn bij de scheepvaart, toerisme en hulpbronnenbeheer, evenals lokale gemeenschappen in het noordpoolgebied, worden beïnvloed door de locatie en dikte van zee-ijs en zijn afhankelijk van nauwkeurige rapportage en voorspelling van zee-ijscondities.

Klimaatvoorspellingssystemen combineren observaties van reële omstandigheden met computermodellen om voorspellingen te doen over toekomstige gebeurtenissen. Hoe nauwkeuriger deze waarnemingsgegevens zijn, hoe nauwkeuriger de voorspelling, legde Bushuk uit, die nu wetenschapper is bij het Geophysical Fluid Dynamics Laboratory, ongeveer vijf kilometer van de hoofdcampus van Princeton University. Voor het huidige onderzoek Bushuk en co-auteurs hebben vastgesteld dat het opnemen van gegevens over de oppervlakte- en ondergrondse oceaantemperatuur in het model cruciaal was voor het voorspellen van de omvang van het winterse zee-ijs in de Labradorzee, gelegen tussen Groenland en Canada, en de Barentszzee, gelegen ten noorden van Scandinavië en Rusland. evenzo, het opnemen van nauwkeurige gegevens over de dikte van het zee-ijs was van fundamenteel belang voor het voorspellen van de omvang van het zee-ijs in de zomer in de Oost-Siberische en Chukchi-zee ten noorden van Siberië en de Beaufortzee ten noorden van Alaska.

Het nieuwe model voorspelde tot 11 maanden van tevoren nauwkeurig het door zee-ijs bedekte gebied in de Barentsz- en Groenland-IJsland-Noorse zeeën en in de Labradorzee. Het systeem was ook in staat om de zee-ijsbedekking in de zomer nauwkeurig te voorspellen in de Oost-Siberische, Laptev, Chukchi en Beaufort zeeën tot vier maanden van tevoren.

"Zomervoorspelling is een uitdagender probleem, " zei Bushuk. "We denken dat de belangrijkste reden het oppervlakte-albedo-effect is, " hij zei, verwijzend naar hoeveel straling van de zon wordt gereflecteerd door oppervlakken op aarde. Terwijl ijs smelt in het noordpoolgebied, het wordt vervangen door water of grond. Beide zijn donkerder dan ijs en sneeuw en hebben de neiging om licht te absorberen in plaats van het te weerkaatsen. Minder reflectie door ijs en sneeuw betekent dat er meer energie wordt geabsorbeerd, die het oppervlak van de planeet verwarmt en leidt tot een toename van de opwarming in een positieve feedbacklus.

Naast het voorspellen van de minimum- en maximumwaarden van de omvang van het regionale zee-ijs, het model kan ook de omvang van het zee-ijs in de Hudsonbaai voorspellen van juni tot augustus en van november tot december met doorlooptijden van drie tot elf maanden.

Bushuk zei dat er nog werk aan de winkel is om het inzicht van wetenschappers in de fysica van zee-ijs te verbeteren en om betere regionale voorspellingen te doen. Zijn team zal vervolgens hun resultaten vergelijken met vergelijkbare seizoensvoorspellingssystemen om te bepalen hoe consistent hun bevindingen zijn. Omdat nauwkeurige gegevens over de huidige toestand van de atmosfeer, oceaan, zee-ijs en land zijn zo cruciaal voor het succes van deze voorspellingen, Bushuk hoopt dat dit onderzoek toekomstig werk zal motiveren.