I satelliti della NASA mostrano come le nuvole stanno rispondendo al cambiamento del ghiaccio marino artico in Groenlandia, Canada

di NASA // 28 settembre 2021

Il ghiaccio marino non alza direttamente il livello del mare globale

Le nuvole sono una delle più grandi permutazioni nel prevedere quanto e quanto velocemente l’Artico continuerà a riscaldarsi in futuro. (foto NASA)

(NASA) – Le nuvole sono uno dei maggiori vantaggi nel prevedere quanto e quanto velocemente l’Artico continuerà a riscaldarsi in futuro.

A seconda del periodo dell’anno e dell’ambiente mutevole in cui si formano e si trovano, le nuvole possono agire sia per riscaldare che per raffreddare la superficie sottostante.

Per decenni, gli scienziati hanno ipotizzato che le perdite nella copertura di ghiaccio marino artico consentano la formazione di più nuvole vicino alla superficie dell’oceano. Ora, una nuova ricerca della NASA mostra che rilasciando calore e umidità attraverso un grande foro nel ghiaccio marino noto come polynya, l’oceano esposto sta alimentando la formazione di più nuvole che intrappolano il calore nell’atmosfera e impediscono il ricongelamento di nuovo ghiaccio marino.

I risultati sono arrivati ​​da uno studio su una parte della baia settentrionale di Baffin, tra la Groenlandia e il Canada, nota come Northwater Polynia.

Questa ricerca è tra le prime a studiare le interazioni tra polinia e nuvole utilizzando sensori attivi sui satelliti, consentendo agli scienziati di analizzare le nuvole verticalmente a livelli inferiori e superiori nell’atmosfera.

Visualizzazione semplificata che mostra le risposte delle nuvole prima, durante e dopo l’apertura di un grande cratere circondato da ghiaccio marino noto come polinia. L’effetto isolante del ghiaccio marino è visibile, poiché l’apertura della polinia facilita lo scambio di calore (rosso) e umidità (giallo). Il calore delle nuvole (viola) sopra il pozzo di ghiaccio aiuta a mantenere aperta la polinia e rimane dopo che il nuovo ghiaccio marino chiude il pozzo di ghiaccio. (foto NASA)

Emily Munro, scienziata dell’atmosfera presso il Langley Research Center della NASA a Hampton, in Virginia, che ha guidato lo studio, ha spiegato che questo approccio ha permesso agli scienziati di determinare con maggiore precisione come la composizione delle nuvole è cambiata vicino alla superficie dell’oceano sopra Polynia e il ghiaccio marino circostante.

“Invece di fare affidamento sull’output del modello e sulla rianalisi meteorologica per testare la nostra ipotesi, possiamo estrarre dati di rilevamento satellitare quasi istantanei dall’area vicino a Paulina”, ha affermato Munro.

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“Poiché ogni rilevamento viene raccolto su una scala temporale di circa 10 secondi, è probabile che la Polynia e il ghiaccio adiacente abbiano sostanzialmente le stesse condizioni atmosferiche, quindi possiamo separare più accuratamente l’effetto del cambiamento dalla superficie del ghiaccio alla superficie dell’acqua sulle nuvole che sopra di essa.”

“Otteniamo più calore e umidità dall’oceano che entra nell’atmosfera perché il ghiaccio marino funge da coperta o barriera tra la superficie dell’oceano relativamente calda e l’atmosfera fredda e secca sopra”, ha detto Boisvert.

“Questo riscaldamento e l’umidità nell’atmosfera rallentano la crescita verticale del ghiaccio marino, il che significa che non sarà così denso, quindi è più probabile che si sciolga nei mesi estivi”.

Come altre polinie nell’Artico e nell’Antartico, la Polinia settentrionale si forma quando determinati modelli di vento soffiano in una direzione coerente e perforano il ghiaccio.

Questi modelli di vento si trovano solo nei mesi invernali e i fori si aprono e si chiudono frequentemente, esponendo e isolando alternativamente l’oceano.

Il bordo occidentale delle acque della Polynya settentrionale, 3 aprile 2019.

Le nuove intuizioni arrivano in un momento in cui il ghiaccio marino artico sembra aver raggiunto il suo minimo annuale dopo essere calato durante i mesi più caldi del 2021.

Sottolineano come il ghiaccio marino influisca sulla regione, che svolge un ruolo chiave nella regolazione del ritmo del riscaldamento globale, dell’innalzamento del livello del mare e di altri effetti del cambiamento climatico causato dall’uomo.

Il ghiaccio marino non alza direttamente il livello del mare globale.

Come i cubetti di ghiaccio in una bevanda, lo scioglimento del ghiaccio marino non aumenta direttamente il volume dell’acqua nell’oceano. Tuttavia, la riduzione dell’estensione del ghiaccio marino artico potrebbe esporre l’acqua di mare relativamente calda alle calotte glaciali costiere e ai ghiacciai della regione, causando un ulteriore scioglimento che contribuisce all’afflusso di acqua dolce nell’oceano e provoca l’innalzamento del livello del mare.

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La nuova ricerca mostra che le nuvole basse sopra la Polinia emettono più energia o calore rispetto alle nuvole nelle vicine regioni coperte di ghiaccio marino. Quelle nuvole più basse contenevano anche più acqua liquida, circa quattro volte più alta delle nuvole sopra il vicino ghiaccio marino.

L’aumento della copertura nuvolosa e il calore sotto le nuvole sono persistiti per circa una settimana dopo ogni occasione di congelamento della Polynia durante il periodo di tempo dello studio.

“Solo perché il ghiaccio marino è riparato e la Polynia si sta chiudendo, non significa che le condizioni tornino alla normalità immediatamente”, ha detto Boisvert.

“Sebbene le fonti di umidità siano sostanzialmente scomparse, l’effetto delle nubi in eccesso e dell’aumentata forzatura radiativa della nube in superficie persiste a lungo [the polynya freezes]. “

L’estremità occidentale di North Water Polynya è stata vista durante il volo dell’Operazione IceBridge il 3 aprile 2019. Polynya, un grande tratto di oceano esposto all’interno di un’area di significativa copertura di ghiaccio marino, si apre da quattro a cinque volte durante i mesi più freddi. (foto NASA)

I risultati suggeriscono anche che la risposta alla resistenza della Polenia ha allungato il tempo in cui il cratere è stato tenuto aperto, ha affermato Patrick Taylor, scienziato del clima presso la NASA Langley, che ha preso parte allo studio.

“Possono creare una coperta più spessa e aumentare la quantità di calore che viene rilasciata in superficie”, ha detto Taylor. “Il calore rilasciato aiuta a mantenere la superficie delle acque della Polinia settentrionale più calda e aiuta a prolungare l’evento stesso”.

I processi meteorologici su larga scala spesso rendono difficili gli studi sul riscaldamento nell’Artico. Tuttavia, frequenti sfiati nel ghiaccio marino nella stessa regione creano un laboratorio naturale per studiare le interazioni tra le nuvole e l’alternanza tra ghiaccio marino e poliolia.

“Possiamo confrontare sia il ghiaccio marino che le aree di mare aperto e le nuvole sopra questi due tipi di superficie abbastanza vicine da non doverci preoccupare dei cambiamenti significativi nelle condizioni atmosferiche che hanno confuso gli studi precedenti”, ha detto Taylor.

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“Se non c’è risposta nuvolosa all’evento Polynia in cui il ghiaccio marino scompare nel corso di pochi giorni, non ti aspetteresti una risposta da nessun’altra parte. L’apertura della Polynia è un effetto potente e distintivo”.

Il team prevede di portare la propria ricerca a un livello superiore e testare se un simile effetto nuvola può essere osservato in altre regioni in cui il ghiaccio marino e l’oceano aperto si incontrano.

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