这些研究人员在北极冰层中度过了一个冬天,以获取关键的气候数据(4)

2021-10-04 08:30     互联网

这有助于让许多科学家想研究的严酷环境甚至是极低的温度。

在冬季,北极的大气不会随着高度的增加而变冷,而是变暖和。为了研究这些温度倒转现象,马赛克科学家每天释放四个气象气球,使他们能够在气球升入大气层时每隔一秒测量一次温度(以及其他参数)。他们还建造了一座气象塔,不断监测地表2米、6米、10米和23米处的大气温度。

这种极端的分层方式令研究人员感到惊讶。在一些不同的情况下,他们在大气最低的10米或20米处看到了5摄氏度的逆温。然而,科学家们不知道这些反转发生的频率,也不知道它们的典型强度。这是一个问题,因为它们对北极释放或限制在北极的热量起着至关重要的作用,北极的热量影响着全球其他地区的天气。它们也有助于进一步冻结地表,从而控制北极系统的中心:冰。

2018年,包括美国国家海洋和大气管理局(NOAA)科学家在内的一个研究小组发现,北极海冰在过去33年中减少了95%. 这意味着夏季海冰可能会完全消失,而且相对很快就会消失这一戏剧性的变化将进一步温暖北极和世界其他地区。海冰反射阳光使地球保持凉爽。没有它,北极将迅速变暖格陵兰的冰川融化(这将推高海平面)和全球永久冻土融化(这将向大气释放大量的吸热气体)。

加拉赫急于了解温度倒转的发生频率,因为被困在地表附近的寒冷空气允许更多的冰形成。他并不孤单。马赛克的主要目标之一是更好地确定大气和海洋如何影响冬季冰的生长和夏季冰的融化。

但要做到这一点,研究人员必须密切关注冰层。冬季考察的早期结果之一是,当科学家们离开家时,他们遇到的大部分冰厚达1.5米。无论是从冬天开始的冰是前一个冬天留下的厚厚的冰(称为多年冰)还是开始的冰是薄的、相对较新的冰(一年冰)。这一发现表明,第一年的冰层比较厚、较老的冰层生长得快得多。

研究人员不知道为什么会这样。可能是多年冰中间的空隙太大,无法快速生长,所以在变厚之前必须先在内部结冰。也可能是多年冰更容易被雪覆盖,雪起到了隔绝极冷空气的作用。这将减缓海水的冻结。事实上,马赛克科学家在多年冰上测得的积雪高达68厘米,而第一年的积雪只有几厘米。(原因很简单:雪倾向于在多年冰的厚脊上堆积,但会在一年冰上被扫过。)

答案可能是两个过程的结合。但是研究人员需要梳理他们的数据来解决这些问题。然后,他们希望将这些细节融入模型中,以便更好地预测北极的变化。

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