_ Demistificarea naturii complexe a Arcticii nori

Cu panglici de lumină dansante vizibile pe cer, o echipă de cercetători a zburat într-o serie de zboruri pitorești și uneori furtunoase către frigul necunoscut, încercând să afle mai multe despre motivul pentru care unul dintre cele mai friguroase locuri de pe Pământul se încălzește într-un ritm febril.

Cercetătorii – un om de știință atmosferic de la Universitatea din Miami și cei doi doctoranzi ai ei. studenți — au luat zborurile ca parte a unei campanii pe teren de aproape două luni, menită să investigheze în ce măsură norii generați de focarele marine de aer rece (MCAO) reflectă și pot contribui la încălzirea rapidă a Arcticii, susținând totodată mai mult evenimente meteorologice extreme din acea regiune polară.

„Arctica se schimbă rapid, încălzindu-se cu un ritm de două până la patru ori mai rapid decât media globală”, a declarat Paquita Zuidema, profesor și profesor de științe atmosferice la Rosenstiel. Școala de Științe Marine, Atmosferice și Pământului și investigatorul principal al CAESAR, sau Experimentul cu focare de aer rece în regiunea subarctică.

„Lipsește încă un consens asupra de ce și cum se întâmplă acest lucru, și rămân întrebări cu privire la modul în care norii contribuie sau pur și simplu răspund la aceste schimbări Predicția vremii arctice într-una dintre regiunile cele mai slab observate ale planetei.”

MCAO, care pot avea un impact asupra modelelor meteorologice din întreaga lume, apar atunci când aerul rece și uscat se deplasează peste apele calde ale oceanului, cu diferența de temperaturile aerului și ale mării determinând oceanul să elibereze cantități mari de căldură și umiditate în aer. Ca parte a acestui schimb extrem de energie aer-mare, se formează un strat limită extins de nori convectivi, producând, uneori, scăderi polare intense asemănătoare unui uragan.

Acei nori sunt de natură complexă, constând din ambele gheață și lichid. Dar se știe puțin despre modul în care se formează și evoluează. „Înțelegerea modului în care acești nori își împart umiditatea între lichid și gheață nu este încă atât de bine reprezentată în modele”, a spus Zuidema.

„Și asta începe să fie o mare problemă, deoarece norii lichidi reflectă multă lumină solară. Norii de gheață tind să ningă doar pe pământ sau pe ocean. Așadar, vrem să știm, în norii foarte reci, cât de multă umezeală este lichidă și cât este gheață și de ce și cum are loc această schimbare?"

Și aici intervine CAESAR. În timpul recentei tabere de teren, organizată de Centrul Național de Cercetare Atmosferică al Fundației Naționale de Știință, studenții absolvenți ai școlii Zuidema și Rosenstiel, Sam Ephraim și Tyler Tatro, au zburat din Kiruna, Suedia, la bordul unui C. -130 de aeronave Hercules, care călătoreau la marginea gheții marii arctice din largul Groenlandei și foloseau o suită de instrumente care au colectat o mulțime de date.

Dropsondele eliberate de la C-130 au înregistrat date in situ despre vânt, temperatură , și umiditatea pe măsură ce au călătorit vertical prin atmosferă. Lidarele, radarele și radiometrele de pe aeronave au determinat proporția de gheață și apă în nori. Instrumentele montate pe aripile aeronavei au prelevat probe de proprietăți ale norilor, în timp ce prizele de aer au colectat aerosoli pentru analiză.

Oameni de știință de la alte opt universități din Statele Unite, precum și de la Universitatea Stockholm din Suedia, Universitatea din Oslo din Norvegia, și Laboratorul de Cercetare Navală din SUA au participat, de asemenea, la campania de teren. Ei examinează modul în care aerosolii, aerul din stratosferă și dinamica la scară mică influențează dezvoltarea norilor. De asemenea, au fost introduși modelatori pentru a facilita un transfer mai rapid de cunoștințe.

Pentru Ephraim, care a zburat cu patru din cele opt zboruri CAESAR, campania a fost mai mult decât o oportunitate de a observa oamenii de știință seniori la lucru. El a jucat un rol esențial în succesul misiunii, acționând radiometrul care măsura cantitatea de radiații emise de vaporii de apă și apa lichidă în aer. În plus, el a ajutat la organizarea de briefing-uri despre prognoza meteo pentru echipa de oameni de știință care a determinat dacă zborurile din fiecare zi a campaniei vor decola sau vor fi blocate.

„Un lucru este să stai într-o sală de clasă sau la o clasă. computer și uitați-vă la datele despre focarele de aer rece pe care alți oameni le-au colectat în alte campanii de teren, dar este cu totul altceva să puteți vedea cu propriii ochi și să jucați un rol activ în cercetare", a spus Ephraim. care, de mic copil, a decis că vrea o carieră în meteorologie după ce a urmărit câteva ore de reflectare a Weather Channel.

„Întreaga noastră desfășurare a fost uimitoare”, a continuat el. "Am văzut destul de mult aurora boreală. Au fost extrem de active în perioada în care am fost acolo. Și în timpul zborurilor, a vedea trecerea de la cer senin și însorit peste gheața mării la condiții de furtună a fost pur și simplu remarcabil."

Tatro, care studiază arderea biomasei și interacțiunile norilor de aerosoli peste Africa, a ajutat și la operarea radiometrului și a ajutat la planificarea unora dintre zboruri. Pentru el, campania a fost „știință din manuale adusă la viață.”

„Am o idee despre cât de multă comunitate există în știința atmosferică”, a spus el. „Am văzut numele unor oameni de știință cunoscuți în cărți și în lucrări de cercetare. Văzându-i în acțiune și colaborând cu ei mi-a dat seama cât de pasionați sunt de munca lor.”

Analiză preliminară a datelor CAESAR este acum în desfășurare, cu o sesiune dedicată campaniei propuse pentru o viitoare întâlnire a Societății Americane de Meteorologie, potrivit Zuidema.

(Fluierul)