Atmosferische waterdamp en energietransport spelen een belangrijke rol in het Arctische klimaat. Veranderingen in de atmosferische energie en de instroom van waterdamp naar het noordpoolgebied zouden via verschillende mechanismen een aanzienlijke impact hebben op de variaties tussen de jaren en de langetermijntrend van zee-ijs.

Onlangs heeft een onderzoeksteam onder leiding van Prof. Huang Haijun van het Instituut voor Oceanologie van de Chinese Academie van Wetenschappen (IOCAS) nieuwe inzichten gegeven in de impact van atmosferisch vocht en energietransport op het verlies van zee-ijs.

De studie is gepubliceerd in The Cryosphere op 31 maart.

Satellietwaarnemingen lieten een ongekende afname van de omvang van het zee-ijs (SIE) zien, waargenomen in juli 2020 sinds 1979, met name in de Eurazische platzeeën, waaronder de Kara, Laptev en de Oost-Siberische Zee.

Op basis van heranalyse en gemodelleerde dikte van het zee-ijs, suggereerden de onderzoekers dat er in het voorjaar van 2020 een abnormaal hoge advectie van energie en waterdamp heerste boven de regio's waar in juli een opvallende terugtrekking van het zee-ijs plaatsvond. De convergentie van het transport verhoogde de temperatuur en de specifieke vochtigheid van de lokale atmosfeer.

Het versterkte broeikaseffect leidde daarbij tot versterkte neerwaartse langgolvige straling plus turbulente fluxen aan het oppervlak, die het eerdere begin van het smelten van zee-ijs in het studiegebied in gang zetten. Nadat het smelten begon, veroorzaakte de verbeterde netto zonnestraling die door het oceaanijssysteem werd geabsorbeerd, een versnelde afname van SIE door de ijs-albedo-feedback.

Een belangrijke oorzaak van het abnormaal hoge transport van de totale energie en vocht in het voorjaar van 2020 was een aanhoudend atmosferisch patroon, met een ongewoon lage zeespiegeldruk (SLP) boven de noordpool die zich uitstrekte door de Barentsz-Karazee naar Eurazië en ongewoon hoge luchtdruk. drukcentra boven Oost-Siberië en de Noorse Zee. Cyclonen dienden als een andere belangrijke drager van de grote energie- en vochtige stromen naar het studiegebied.

"Over het algemeen komen de typische trajecten van de synoptische cyclonen die plaatsvonden aan de Euraziatische kant in het voorjaar van 2020 goed overeen met het pad van het intensieve totale energie- en waterdamptransport", zei Dr. Liang Yu, eerste auteur van de studie. Bovendien hebben abnormaal frequente en intense cyclonen in het noordpoolgebied in het voorjaar van 2020 in combinatie met grootschalige atmosferische circulatie de cyclonale wind en ijsbeweging verder versterkt, wat zou kunnen leiden tot uitgebreide zee-ijssmelting door de grote vorming van de scheuren.

"Deze studie werpt licht op de regulering en het mechanisme van atmosferisch waterdamp- en energietransport op zee-ijsvariaties, en helpt het begrip van de atmosferische-zee-ijsinteractie in het noordpoolgebied te verdiepen tegen de achtergrond van klimaatopwarming", zei prof. Huang.