science >> Wetenschap >  >> Natuur

IJskapstudie belooft nieuwe vooruitzichten voor nauwkeurige lokale klimaatprojecties internationaal

De antennes van de radar bevinden zich aan de achterzijde van de slee. Ze sturen impulsen het ijs in, die worden gereflecteerd door verschillende eigenschappen in het ijs en de impulssignalen terugsturen naar de antennes. Gegevens kunnen worden uitgezet als een radio-echo, waaruit je de dikte van het ijs kunt aflezen, de rots onder het ijs en verschillende ijslagen in de ijskap. Radarmetingen van viaducten werken op vrijwel dezelfde manier als de sleeradar. Elke radar kan worden aangepast om op verschillende eigenschappen te focussen, zoals de verschuiving van ijs naar gesteente, ijslaag, smeltlaag enz. Krediet:Christian Panton

Nieuw, gedetailleerde studie van de Renland-ijskap biedt de mogelijkheid om andere kleinere ijskappen en gletsjers met aanzienlijk grotere nauwkeurigheid te modelleren dan tot nu toe. Het onderzoek combineerde radargegevens in de lucht om de dikte van de ijskap te bepalen met metingen ter plaatse van de dikte van de ijskap en satellietgegevens. Onderzoekers van het Niels Bohr Institute-University of Copenhagen verzamelden de gegevens van de ijskap in 2015, en dit werk is nu tot wasdom gekomen in de vorm van meer exacte voorspellingen van lokale klimaatomstandigheden.

De nauwkeurigheid van de studie maakt het mogelijk om modellen te construeren voor andere kleinere ijskappen en gletsjers, waardoor aanzienlijk verbeterde lokale projecties van de toestand van gletsjers lokaal, Wereldwijd. De resultaten zijn onlangs gepubliceerd in Tijdschrift voor Glaciologie .

Een combinatie van benaderingen resulteert in een grotere nauwkeurigheid

De initiële, hoofddoel van de studie, was om de dikte en het volume van de Renland-ijskap te beoordelen, en in het proces, valideer computergemodelleerde gegevens tegen echte gegevens. Luchtradar, die de dikte van het ijs heeft gemeten, werd vergeleken met meetresultaten die vooraf bekend waren. In aanvulling, onderzoekers maakten gebruik van satellietgebaseerde metingen van de ijssnelheid op het oppervlak van de ijskap, weer afgewisseld met verschillende parameters die in het computermodel zijn ingevoerd, bijv. "basale dia" - met andere woorden, de bewegingssnelheid op de bodem van de ijskap. De gecombineerde resultaten leverden onderzoekers zeer gedetailleerd basismateriaal op om een ​​computermodel te construeren dat in andere situaties kan worden toegepast.

Van Renland naar de rest van de wereld

Iben Koldtoft, doctoraat student aan de fysica van ijs, Afdeling Klimaat en Aarde van het Niels Bohr Instituut, en eerste auteur van het wetenschappelijke artikel, legt uit:"We hebben nu de meest optimale parameters voor dit ijsstroommodel, het Parallet-ijskapmodel, voor de Renland-ijskap. Maar ondanks dat dit specifieke lokale metingen zijn voor Renland, we kunnen deze modelleringsparameters gebruiken om de ijskap over een hele ijstijdcyclus te simuleren, bijvoorbeeld, en vergelijk de resultaten met de Renland-ijskern die we in 2015 hebben geboord. We kunnen onderzoeken in hoeverre de ijskap in de loop van de tijd is veranderd, of hoe snel het ijs zal smelten als de temperatuur in de toekomst een paar graden stijgt. Of beter gezegd:we weten nu hoe het model kan worden 'afgestemd' op verschillende klimaatscenario's. Dit zorgt voor een grotere nauwkeurigheid en een methode die ook overdraagbaar is naar andere kleinere ijskappen en gletsjers".

"In feite, we zien dat ons wetenschappelijke artikel aanvankelijk veel reacties kreeg uit Japan en Argentinië. In het begin was dit een beetje verrassend - waarom daar, precies? Maar het is absoluut logisch. Dit zijn landen met kleinere lokale ijskappen en gletsjers, die nu enthousiast zijn om de toekomstige evolutie hiervan te kunnen projecteren", opmerkingen Iben Koldtoft.

Kleinere schaal zorgt voor meer zichtbaarheid

De grotere ijskappen op Groenland en Antarctica zijn natuurlijk de belangrijkste, bij het beoordelen van temperatuurveranderingen en de effecten van smelten op het mondiale klimaat. Echter, de kleinere ijskappen reageren sneller en kunnen worden beschouwd als "mini-omgevingen", waar het mogelijk is om de ontwikkelingen over een kortere tijdspanne te volgen. In aanvulling, het is gemakkelijker om de kleinere scenario's nauwkeuriger te modelleren, wijst Iben Koldtoft op.

"Als we naar Spitsbergen kijken, een archipel die heel ver naar het noorden ligt, zij ervaren klimaatverandering als een veel groter lokaal effect dan men in Groenland ziet, bijvoorbeeld. Overuren, natuurlijk, al deze veranderingen zullen uiteindelijk het hele klimaatsysteem beïnvloeden, maar we kunnen het op kleinere schaal duidelijker waarnemen".

De ijskern van Renland onthult meer geheimen

In 2015 is er een kern geboord op de Renland Ice Cap. In de tussenliggende jaren is wetenschappers hebben gegevens uit de teruggewonnen ijskern gehaald in de vorm van waterisotopen, gassen en chemische metingen. Dit zijn allemaal proxy's voor temperatuur, neerslag accumulatie, hoogteveranderingen en andere klimaatomstandigheden in Oost-Groenland, waar de Renland-ijskap zich bevindt. Deze gegevens kunnen nu worden vergeleken met de gedetailleerde studie en met gegevens van andere locaties in Groenland. Als resultaat, het onderzoek draagt ​​bij aan het steeds gedetailleerder beeld van hoe het klimaat verandert. Iben Koldtoft benadrukt het belang van het combineren van de waarnemingsgegevens met computermodellering, en dat klimaatonderzoek in het algemeen zich in een fase bevindt waarin het gebruik van geavanceerde computersimulaties en het vermogen om ze correct te "afstemmen", is nu een essentiële competentie. Hoewel gletsjers over de hele wereld tegenwoordig met ongelooflijke nauwkeurigheid kunnen worden gevolgd door satellieten, er is behoefte aan de ontwikkeling van sterke computergebaseerde modellen, natuurkunde en wiskunde combineren, om te berekenen hoe gletsjers zullen veranderen in het klimaat van de toekomst, en hun effect op toekomstige stijgingen van de zeespiegel.