science >> Wetenschap >  >> Natuur

Polynya ontdekken:onderzoek ontrafelt 43 jaar oud mysterie op Antarctica

De Maud Rise Polynya van september 2017. Credit:NASA Worldview

Een onderzoek onder leiding van NYU Abu Dhabi (NYUAD) onderzoekswetenschapper Diana Francis heeft het vier decennia lange mysterie rond het optreden van een mid-sea Polynya - een lichaam van niet-bevroren oceaan dat bijna twee jaar geleden verscheen in een dikke ijsmassa tijdens de winter van Antarctica.

De Maud-Rise Polynya werd midden september 2017 gespot in het midden van een ijspak in de Lazarevzee in Antarctica, waardoor onderzoekers zich afvragen hoe dit fenomeen plaatsvond tijdens de koudste, wintermaanden wanneer het ijs het dikst is. Vanwege de moeilijk bereikbare locatie, NYUAD-wetenschappers gebruikten een combinatie van satellietwaarnemingen en heranalysegegevens om te ontdekken dat cyclonen (zo intens als categorie 11 op de schaal van Beaufort) en de sterke wind die ze over het ijspak dragen ervoor zorgen dat ijs in tegengestelde richtingen verschuift, die leidt tot de opening van de Polynya .

Op het moment van de ontdekking, de Maud-Rise Polynya was ongeveer 9, 500 vierkante kilometer groot (gelijk aan de landmassa van de staat Connecticut), en groeide met meer dan 740 procent tot 800, 000 vierkante kilometer binnen een maand. Eventueel, de Polynya versmolten met de open oceaan toen het ijs zich begon terug te trekken aan het begin van de Australische zomermaanden. Vóór 2017, Van dit fenomeen is pas bekend dat het zich heeft voorgedaan in de jaren zeventig, toen satellietwaarnemingen steeds vaker werden gebruikt, en heeft wetenschappers sindsdien verbijsterd.

  • Zee-ijsconcentraties van satellietwaarnemingen weergegeven in kleuren en windsnelheid van ECMWF Era 5 nierlaysis gesuperponeerd in contouren. Het zwarte gat is de polynya toen het voor het eerst verscheen op 14 september, 2017, onder de dynamische kracht van aanhoudende sterke cycloonwinden van meer dan 20 m/s gedurende meer dan 6 uur over het gebied. Krediet:LITTEKENATLAS

  • De impact van cyclonische winden op de zee-ijsdrift creëert een ijsvrij gebied nabij het midden van de cycloon door het ijs in uiteenlopende richtingen eromheen te duwen. Krediet:LITTEKENATLAS

"Eenmaal geopend, de Polynya werkt als een raam door het zee-ijs, in de winter enorme hoeveelheden energie overdragen tussen de oceaan en de atmosfeer." zei Francis. "Vanwege hun grote omvang, midden op zee Polynya Ze zijn in staat om het klimaat regionaal en mondiaal te beïnvloeden omdat ze de oceanische circulatie wijzigen. Het is belangrijk voor ons om de triggers voor hun optreden te identificeren om hun weergave in de modellen en hun effecten op het klimaat te verbeteren.

"Gezien de link tussen Polynya en cyclonen die we in deze studie hebben aangetoond, er wordt gespeculeerd dat Polynya evenementen kunnen vaker voorkomen in een warmer klimaat omdat deze gebieden meer zullen worden blootgesteld aan intensere cyclonen. Eerdere studies hebben aangetoond dat onder een warmer klimaat, polaire cycloonactiviteit zal toenemen en extratropische cyclonen zullen zich in de richting van Antarctica verplaatsen, wat de omvang van het zee-ijs zou kunnen verminderen en Polynya gebieden, dichter bij de cyclonenvormingszone, " voegde ze eraan toe.