De Groenlandse ijskap smelt, jaarlijks honderden miljarden tonnen water in de oceaan lozen. De zeespiegel stijgt gestaag.

Om veranderingen in de zeespiegelstijging beter te begrijpen en erop te anticiperen, wetenschappers hebben geprobeerd te kwantificeren hoeveel sneeuw er in een bepaald jaar op de ijskap valt, en waar, omdat sneeuw de belangrijkste bron is van de massa van de ijskap. Dit is een uitdagend probleem gebleken.

Echter, een nieuwe studie van een team van onderzoekers onder leiding van de University of Wisconsin-Madison Space Science and Engineering Center-wetenschapper, Claire Pettersen, beschrijft een unieke methode met wolkenkenmerken die kunnen helpen bij het beantwoorden van enkele grote vragen over de Groenlandse ijskap en de sneeuwval. De studie is vandaag [9 april] gepubliceerd 2018] in het tijdschrift Atmosferische scheikunde en natuurkunde .

"Er zijn veel theorieën over hoe de neerslagprocessen boven de ijskap in de toekomst zullen veranderen, ", zegt Pettersen. "Wordt het meer door meer neerslag of minder door minder neerslag?"

Pettersens benadering omvatte het bestuderen van de soorten wolken die resulteren in sneeuw op de ijskap, en het onderzoeken van de verschillende paden die deze wolken nemen voordat ze sneeuw produceren bij Summit Station, een al lang bestaand onderzoeksstation in het midden van Groenland.

Regio's die hoger op de ijskap liggen, krijgen niet veel neerslag, en Summit Station heeft de neiging om nog droger te zijn. Echter, de neerslag die het ontvangt is van cruciaal belang, Pettersen zegt, "omdat het de enige beschikbare bron is voor het opbouwen van massa op de ijskap."

Groenland is meer dan twee keer zo groot als Texas en als de hele ijskap zou smelten, wetenschappers schatten dat de zeespiegel wereldwijd ongeveer 24 voet zou stijgen.

Pettersen en haar team ontwikkelden een tool die vijf jaar aan gegevens van de geïntegreerde karakterisering van energie verzamelde en verwerkte, wolken, Atmosferische toestand, en Precipitation at Summit (of ICECAPS) experiment, vertrouwen op een reeks grondgebonden, remote sensing-instrumenten - van Doppler-radar tot een camera voor het in beeld brengen van ijsdeeltjes - om atmosferische informatie te verzamelen.

Pettersen profiteerde van een schat aan gegevens van een instrument dat doorgaans wordt gebruikt om kenmerken als temperatuur en vochtigheid te meten, een microgolfradiometer genoemd, en daaruit verzamelde informatie over vloeibaar wolkwater en ijs in wolken boven Groenland.

Ze ontdekte dat de neerslag op Summit afkomstig was van twee verschillende soorten wolken. De eerste, gemengde fase wolken, waterdamp vasthouden, onderkoelde wolken vloeibare druppeltjes, en ijsdeeltjes. Ze komen veel voor in het noordpoolgebied.

De tweede soort, ijs wolken, bevatten alleen ijskristallen en geen wolk vloeibaar water. Deze wolken zijn meestal diep, met wolkentoppen die tot 10 km boven zeeniveau reiken, Petersen legt uit.

Sneeuwproducerende wolken met gemengde fasen ontstaan ​​langs de zuidwestkust van de Groenlandse ijskap, waar de opwaartse helling naar Summit zacht en ongehinderd is. Pettersen ontdekte dat ze 51 procent van de sneeuwophoping produceren die op Summit is waargenomen.

ijs wolken, anderzijds, zijn een kenmerk dat vaker voorkomt aan de zuidoostkust van Groenland, waar ze een uniek obstakel tegenkomen:om Summit Station te bereiken vanaf de Noord-Atlantische Oceaan, ze moeten een steile bergkam overwinnen.

"Als je een sterk stormsysteem hebt, het kan voldoende opwaartse kracht genereren om vocht van dichtbij het oceaanoppervlak over de rand omhoog te trekken, en doorkruis het hoogplateau van de centrale Groenlandse ijskap, ’, legt Pettersen uit.

Hoewel een nogal intens proces, het is een effectieve manier om vochtige zeelucht naar het centrum van Groenland te brengen, zij voegt toe. Het team ontdekte dat dit soort wolken goed is voor 35 procent van de sneeuw die zich op de Summit ophoopt.

Samen, deze twee processen - vanuit twee verschillende richtingen die verschillende noordelijke richtingen volgen - helpen belangrijke mechanismen te bieden om sneeuwval in dit gebied van de Groenlandse ijskap te verklaren. De atmosferische dynamiek die verantwoordelijk is voor de verschillende soorten sneeuw zou een belangrijk stuk kunnen zijn van de Arctische klimaatpuzzel, zegt Pettersen.

In tegenstelling tot eerdere onderzoeken, die zich baseerden op modellen of indirecte gegevens, haar team was in staat om observaties te gebruiken die rechtstreeks uit de onderzoeksregio waren verzameld, toch zijn ze consistent met eerdere bevindingen. Pettersen hoopt dat, met meer data-analyse over langere perioden, onderzoekers zullen nog meer antwoorden vinden om de smeltende ijskap en de daaropvolgende zeespiegelstijging te verklaren die al een impact heeft gehad op regio's over de hele planeet.

"Het begrijpen van de processen die neerslag creëren op Summit Station zal ons helpen om de massabalans van de Groenlandse ijskap beter te begrijpen, die direct verband houdt met veranderingen in de zeespiegelstijging, ’ zegt Pettersen.