Naarmate het klimaat warmer wordt en het Arctische zee-ijs zich terugtrekt, meer onderzoeksschepen en commerciële schepen varen de Noordelijke IJszee op, maar de nauwkeurigheid en gevoeligheid van regionale weers- en mariene voorspellingen voor deze gevaarlijke wateren blijven nog steeds ver achter bij die van hun tegenhangers op lagere breedtegraden, met aanzienlijke verschillen tussen regionale modellen. Directe metingen van atmosferische omstandigheden, zoals bewolking en zonnestraling kunnen deze modellen helpen evalueren en verbeteren.

In een nieuwe studie gepubliceerd in de Journal of Geophysical Research:Atmosferen , een onderzoeksteam onder leiding van het National Institute of Polar Research in Tachikawa, Japan heeft dit probleem aangepakt met behulp van gegevens die zijn verzameld door het ijsversterkte Japanse onderzoeksschip Mirai in 2014.

"We hebben in september 2014 stationaire puntobservaties uitgevoerd met uitgebreide observatie-instrumenten boven de ijsvrije Chukchi-zee in de Noordelijke IJszee, een overgangsperiode van het smeltseizoen naar het vriesseizoen. Deze aanpak bood een ideale gelegenheid om modelrepresentaties van wolken te onderzoeken, zonnestraling, en het oppervlaktewarmtebudget gedurende deze periode, " zegt eerste auteur en leider van de cruise, juni Inoué, die de opzet van de strategische operatie voorstelde die in deze studie werd gebruikt.

Zes state-of-the-art regionale klimaatmodellen (met negen verschillende modelruns) werden geselecteerd voor onderzoek met behulp van deze waarnemingsgegevens, met als doel interacties tussen wolken en straling te onderzoeken, evenals het energiebudget voor het zeeoppervlak. De meeste modellen hebben de meteorologische parameters in de buurt van het oppervlak adequaat vastgelegd, maar er werden enkele doelstellingen voor verdere verbetering vastgesteld. Een opmerkelijke bevinding was dat de meeste modellen de neiging hadden om de verticale structuur van wolken boven de Noordelijke IJszee niet vast te leggen, bijzonder onstabiele laag-niveau stratificatie.

"We vonden grote verschillen tussen modellen in de verdeling tussen ijswolken en vloeibare wolken, wat resulteerde in grote discrepanties in het warmtebudget van het zeeoppervlak. Wat dit over de modellen onthult, is dat de meeste van hun microfysica-schema's voor wolken moeten worden verbeterd op basis van de waarneming dat onderkoelde vloeibare wolken zelfs in omgevingen met lage temperaturen onder de -20 ° C worden gehandhaafd, ' zegt Inoue.

Nauwkeurige atmosferische en gekoppelde lucht-ijs-zee klimaatmodellen zijn onmisbaar om de evolutie van het Noordpoolgebied te begrijpen naarmate de wereldwijde klimaatverandering voortschrijdt. De bevindingen van deze studie, gebaseerd op metingen boven de ijsvrije Noordelijke IJszee, zullen helpen om deze modellen en de voorspellingen die ze produceren te verbeteren. Aanvullende onderzoeksexpedities naar het noordpoolgebied om observatiegegevens te verzamelen, zullen deze voortdurende inspanningen verder bevorderen.