Extrémne počasie sa stalo novým normálom – či už ide o zrážky, sucho, vietor, teplo alebo chlad. Otázka, ako stále sa zmenšujúca vrstva arktického morského ľadu prispela k niektorej z týchto zmien, vyvolala v posledných rokoch živú diskusiu. Výskumníci navrhli, že oslabený prúd poháňaný miznúcim arktickým morským ľadom by mohol hrať veľkú úlohu pri extrémnych zimných udalostiach, ako je klesajúci polárny vír. zasiahol Severnú Ameriku na začiatku tohto roka. Myšlienka však vo svetle dobre neobstála novšie dôkazy.
Teraz však výskumníci identifikovali priamu súvislosť medzi extrémnym zimným počasím a stratou morského ľadu. Rok 2018"Šelma z východu” zimná búrka zasiahla Európu rekordným snežením a nízkymi teplotami. A potenciálne až 88 percent tohto sneženia pochádza z zvýšené odparovanie Barentsovho mora.
Pracovná hypotéza je, že arktický morský ľad pôsobí ako uzáver pre arktické vody a obmedzuje vyparovanie. Menej morského ľadu a vyššie teploty v Arktíde znamenajú viac vyparovania, čo môže vysvetľovať zvýšenú intenzitu zimných búrok, ako je Beast of the East. Doteraz bolo ťažké merať priame dôkazy spájajúce úbytok morského ľadu s extrémnymi európskymi zimami, ale nedávny pokrok v technológii to robí o niečo menej náročným.
Tajomstvá severu
S teplotami pod bodom mrazu, 24-hodinovou tmou v zime a veľmi málo pôdy patrí Arktída medzi najnepriateľskejšie výskumné prostredia na svete. K dnešnému dňu bolo veľa priamych údajov z regiónu zozbieraných praktickými výskumnými člnmi, ale tieto expedície sú drahé a obmedzené v tom, kde a kedy ich možno použiť.
Namiesto toho tento najnovší výskum použil najnovšiu technológiu - analyzátor izotopov a koncentrácie plynu -, ktorý automaticky zhromažďuje údaje v reálnom čase s pôsobivou frekvenciou takmer jedného merania za každé druhý. Hoci výskumníci nenainštalovali prístroj v najvzdialenejších častiach Arktídy, pridali jeden na a meteorologická stanica v národnom parku Pallas-Yllästunturi v severnom Fínsku, len pár stoviek kilometrov od Nórska More.
Pozorovacia stanica Fínskeho meteorologického inštitútu v národnom parku Pallas-Yllästunturi vo Fínsku. Vzorkovacie antény siahajúce zo strechy zachytávali vodnú paru pochádzajúcu z Barentsovho mora, keď putovala na juh do Európy.
K. Mustonen.
Hannah Bailey, hlavná autorka štúdie, ručne zbiera vzorky snehu vo Fínsku počas zimnej arktickej epidémie.
Hannah Baileyová
Eric Klein, spoluautor štúdie, vykonáva rutinnú údržbu analyzátora izotopov vodnej pary Picarro (s názvom „R2D2“) v Pallas, Fínsko.
Hannah Baileyová
Morská ľadová pokrývka, ktorá pôsobí ako veko na hladine oceánu, bola v Barentsovom mori v roku 2018 obzvlášť nízka.
J. Welker
Prístroj nainštalovali koncom roka 2017 a odvtedy im umožňuje detekovať prirodzene sa vyskytujúce stabilné izotopy vo vodnej pare – t.j. vodík a kyslík. Dva z týchto izotopov, 18O a 2H, boli široko používané na sledovanie hydrologických procesov za posledných 70 rokov. Pretože sú tieto izotopy o niečo ťažšie, je menej pravdepodobné, že sa vyparia, čím sa vytvárajú jedinečné izotopové „odtlačky prstov“ pre fázové prechody, ako je vyparovanie, tvorba oblakov, dážď a sneh. To umožnilo vysledovať pôvod búrkových systémov - a výskumný tím zaviedol tento nástroj práve včas na obrovskú búrku.
Netvor
V priebehu niekoľkých mesiacov po inštalácii prístroja tím zaznamenal obrovský nárast izotopov v marci 2018, práve keď do Európy dorazila šelma východu. Výskumníci mohli vysledovať tento prudký nárast výparov späť k nezvyčajne vysokému množstvu vyparovania z Barentsovho mora, ktoré bolo teplejšie a bez ľadu ako historické normy.
„Údaje z našej štúdie predstavujú prvé ‚skutočné merania‘, ktoré dokazujú, že dochádza k strate morského ľadu zvýšené vyparovanie prispieva k extrémnym snehovým udalostiam v strednej šírke,“ hovorí prvá autorka Hannah Bailey. „Až doteraz vedci skúmali súvislosť medzi stratou arktického morského ľadu a extrémnymi snehovými zrážkami pomocou klimatických modelov a, Bez tejto technológie, ktorú používame, by jednoducho nebolo možné zachytiť tieto typy prírodných udalostí a procesov reálny čas."
Tím tiež skombinoval satelitné údaje a modelovanie, aby vypočítal, že až 88 percent snehu z búrky Beast – 140 miliárd ton – môže pochádzať z Barentsovho mora.
Menej ľadu, viac snehu
Tím sa zameral na Barentsovo more, pretože je to doslova „hotspot“ zmenšujúceho sa morského ľadu v Arktíde. Maximálne marcové hladiny morského ľadu tam od roku 1979 klesli o 54 percent. Pomocou historických satelitných pozorovaní a atmosférických modelov tím potvrdil, že menšie množstvo ľadu v Barentsovom mori pravidelne korelovali s vyšším vyparovaním a výdatnejším marcovým snežením v severnej Európe za posledných 30 rokov.
Tieto dôkazy tiež naznačujú, že tento trend sa môže zintenzívniť s ďalšou stratou morského ľadu v Barentsovom mori, o ktorom niektorí výskumníci predpovedali, že by mohlo byť bez ľadu. 2061-2088. Tím dúfa, že vytvorí sieť týchto nástrojov na monitorovanie izotopov v celej Arktíde – na lodiach aj na súši – s cieľom lepšie merať tieto zmeny vpred.
"Existuje vedecký konsenzus, že úbytok arktického morského ľadu ovplyvňuje počasie v strednej zemepisnej šírke, ale medzi modelmi používanými na skúmanie týchto procesov neexistuje konsenzus," hovorí Bailey. "Existuje obrovský potenciál pre údaje o izotopoch atmosférických pár na zlepšenie predpovede počasia, ako aj na pomoc pri predpovedaní extrémnych poveternostných udalostí, ktoré ovplyvňujú spoločnosť."
Prírodné geovedy, 2021. DOI: 10.1038/s41561-021-00719-r (O DOI).
K.E.D. Coan je novinár na voľnej nohe, ktorý pokrýva príbehy o klíme a životnom prostredí v Ars Technica. Má titul Ph. D. v odbore chémia a chemická biológia.
