Volgens de onderzoekers:“Tot voor kort was bliksem als fenomeen uiterst zeldzaam in het Noordpoolgebied van de Noordpool, vanwege de intense kou. Door de opwarming van de aarde zijn onweersbuien daar echter steeds gebruikelijker geworden. zomers, en deze stormen versnellen het smeltproces van de ijskappen nog verder – in een feedbacklus."

Prof. Colin Price en MSc-student Tair Plotnik van de afdeling Geofysica van de Porter School of the Environment and Earth Sciences van TAU namen deel aan het onderzoek, samen met Dr. Anirban Guha en Dr. Joydeb Saha van de Tripura Universiteit in India. Het artikel is gepubliceerd in het tijdschrift Atmospheric Research .

De koude realiteit van het Noordpoolgebied:inzicht in snel ijsverlies

Prof. Price legt uit:“Het Noordpoolgebied wordt gedefinieerd als het gebied ten noorden van 66,5° noorderbreedte. In het hart van dit gebied, rond de Noordpool, is geen land aanwezig, en vanwege de extreem koude omstandigheden is de zee bedekt met een dikke laag zee-ijs, die zich momenteel uitstrekt over ongeveer 8 miljoen vierkante kilometer, reflecteert de zonnestralen en draagt ​​zo bij aan de afkoeling van de aarde.

“Maar de afgelopen decennia, met de opwarming van de aarde, is de ijsbedekking zich teruggetrokken met een snelheid van ongeveer 70.000 vierkante kilometer per jaar, of 6,5% per decennium (in deze context is het belangrijk op te merken dat de temperatuur in het noorden Pool is in een steeds sneller tempo gestegen – ongeveer 4° tot vandaag, in tegenstelling tot ongeveer 1° op aarde als geheel).

“Het terugtrekken van het ijs vergroot de opwarming nog verder, omdat de donkere delen van de oceaan onder het ijs, die steeds groter worden, de zonnestralen absorberen die normaal gesproken in de ruimte zouden worden gereflecteerd. Zo ontstaat er een feedbacklus :het terugtrekken van het ijs vergroot de opwarming, wat op zijn beurt het smelten van het ijs vergroot, en de cyclus herhaalt zich."

De rol van bliksem bij het smelten van poolijs

Volgens de onderzoekers wordt het fenomeen van smeltende ijskappen aan beide polen in de eerste plaats toegeschreven aan het resultaat van menselijke activiteit als gevolg van de toename van de hoeveelheid broeikasgassen in de atmosfeer, waardoor een soort ‘deken’ ontstaat die de warmte vasthoudt en zorg ervoor dat het zich niet in de ruimte verspreidt.

Studies hebben echter geen direct verband gevonden tussen de veranderingen in broeikasgassen, die elk jaar min of meer constant toenemen, en de snelheid waarmee het zee-ijs smelt, dat van jaar tot jaar enorm varieert. Deze studie probeerde het mogelijke effect van een andere factor – bliksemstormen – op het smelten van het zee-ijs in het Noordpoolgebied te onderzoeken.

De onderzoekers leggen uit dat bliksem als fenomeen tot voor kort uiterst zeldzaam was in het Noordpoolgebied, vanwege de intense kou die daar heerst. Maar blijkbaar zijn er de afgelopen decennia, als gevolg van de opwarming van de aarde, in de zomer onweersbuien waargenomen, wanneer de zon helemaal niet ondergaat, waardoor het oppervlak wordt verwarmd (bliksemstormen ontstaan ​​wanneer het aardoppervlak opwarmt en er lucht stijgt op in de atmosfeer, waar ze afkoelen, condenseren en wolken worden die zich soms ontwikkelen tot onweersbuien).

Om hun hypothese te testen dat onweersbuien bijdragen aan het smelten van het ijs rond de Noordpool, vergeleken de onderzoekers twee sets gegevens:beelden van NASA-satellieten die de terugtrekking van het ijs in de Noordpoolzee al meer dan veertig jaar documenteren, en bliksemgegevens verzameld door het mondiale netwerk WWLLN (wwlln.net) – dat ongeveer 70 bliksemdetectiestations omvat, ingezet in onderzoeksinstellingen over de hele wereld – waarvan er één op het dak van het gebouw van de Faculteit der Exacte Wetenschappen aan de TAU staat.

Prof. Price legt uit:“Bliksem is het resultaat van een enorm elektrisch veld dat in één keer wordt ontladen en radiogolven uitzendt die zelfs op duizenden kilometers afstand van de bliksem kunnen worden ontvangen. De sensoren van het mondiale netwerk detecteren en brengen onweersbuien overal ter wereld in kaart, in realtime en non-stop.

"Het kruisverwijzen van de informatie van de verschillende stations maakt een nauwkeurige bepaling van de locatie en het tijdstip van elke gedetecteerde blikseminslag mogelijk, en zo wordt een globale kaart van bliksem in de loop van de tijd verkregen. Voor dit onderzoek hebben we gegevens over bliksem verzameld in de Noordpoolgebied tijdens de zomermaanden juni, juli en augustus elk jaar sinds 2010."

Bliksemstormen:katalysatoren voor het smelten van poolijs

Een statistische analyse van de terugtrekking van de ijskap, gecombineerd met het aantal onweersbuien, bracht een verband aan het licht:naarmate het aantal stormen in een bepaald jaar toenam, nam ook het smelten van het zee-ijs dat jaar toe. De onderzoekers leggen dit uit door onweersbuien te vergelijken met een gigantische stofzuiger, die waterdamp van de oppervlaktelaag naar de bovenste atmosfeer (5-10 km hoogte) zuigt, waar het zich ophoopt en als een extra deken fungeert, waardoor de oppervlaktewarmte wordt vastgehouden. en het verhogen van de oppervlaktetemperatuur – net als door de mens veroorzaakte broeikasgassen.

Een andere mogelijkheid die in een eerder onderzoek is waargenomen, is dat dezelfde onweersbuien leiden tot een toename van de vorming van hoge cirruswolken in de bovenste lagen van de atmosfeer, die ook een soortgelijke 'deken' vormen.

Prof. Price concludeert:“In ons onderzoek hebben we een duidelijk statistisch verband gevonden tussen het aantal onweersbuien in het Noordpoolgebied in een bepaald jaar en de snelheid waarmee het zee-ijs dat jaar smelt. Dit betekent dat de stormen een andere factor zijn die de het smelten van het poolijs, waardoor een feedbacklus ontstaat:het initiële smelten van het ijs vergroot de donkere oppervlaktegebieden van de zee, die meer zonnestralen absorberen, waardoor het water opwarmt, waardoor er meer smelt, waardoor de snelheid van de opwarming wordt versneld, waardoor het aantal onweersbuien toeneemt, en de cyclus herhaalt zich.

“Als gevolg hiervan, en van de opwarming van de aarde in het algemeen, verwachten we dat de frequentie van onweersbuien in het Noordpoolgebied de komende jaren zal toenemen, en daarmee ook de snelheid waarmee het zee-ijs zich terugtrekt in de Noordelijke IJszee. zal versnellen."

Meer informatie: J. Saha et al., Zijn onweersbuien gerelateerd aan het snelle verlies van zee-ijs in het noordpoolgebied?, Atmosferisch onderzoek (2023). DOI:10.1016/j.atmosres.2023.106988

Aangeboden door de Universiteit van Tel-Aviv