Vědci nyní mohou monitorovat řídnutí mořského ledu po celý rok


Nová vědecká metoda může výzkumníkům umožnit mít lepší přehled o tající Arktidě. Vědci poprvé vymysleli techniku, jak celoročně sledovat tloušťku arktického mořského ledu – dokonce i v létě, kdy je to nejobtížnější.

Nová metoda popsaná v a papír zveřejněno ve středu v časopise Přírodamůže pomoci vyplnit dlouhodobou mezeru v satelitním záznamu, pokud jde o tloušťku mořského ledu.

Od roku 1979 vědci používají satelity, aby nepřetržitě sledovali arktický mořský led. Satelitní snímky shromažďované po celý rok ukazují, jak se celková oblast pokrytí mořským ledem neustále zmenšuje, jak se planeta otepluje.

Speciální radarové přístroje na satelitech mohou také měřit tloušťku mořského ledu, když se vznáší nad oceánem. Tyto záznamy naznačují, že mořský led se časem ztenčuje, protože velká část nejstaršího a nejtlustšího ledu v Arktidě podlehne oteplujícímu se klimatu.

Ale je tu jeden zásadní problém se záznamem tloušťky. Z velké části to vylučuje letní měsíce.

Během nejteplejšího období roku začíná mořský led tát a na jeho povrchu se začíná hromadit kapalná voda. Tyto tavné jezírka matou radarové systémy, takže je pro ně obtížné odlišit led od oceánu a přesně změřit tloušťku ledových ker.

Existují i ​​jiné způsoby, jak vědci mohou měřit tloušťku ledu během léta. Mohou létat se speciálně vybavenými letadly nad Severním ledovým oceánem nebo mohou poslat výzkumníky do terénu na lodích, aby provedli měření osobně. Po celé Arktidě jsou dokonce rozmístěny speciální vědecké bóje, které mohou pomoci udržet přehled na měnícím se ledu.

Žádná z těchto metod však neposkytuje takový úplný a nepřetržitý obraz celého Severního ledového oceánu, jaký poskytují satelity. To znamená, že v létě je v rekordu tloušťky vždy nějaká mezera.

To je z vědeckého hlediska problém. Úplné, nepřetržité záznamy jsou zlatým standardem pro pochopení toho, jak Arktida reaguje na změnu klimatu, a pro vytváření klimatických modelů, které mohou vytvářet dlouhodobé předpovědi o její budoucnosti.

Je to problém, o kterém Jack Landy, hlavní autor nové studie, uvažuje již několik let.

Po ukončení doktorátu v Kanadě hledal Landy nové projekty, kterým by se mohl věnovat. Právě se přestěhoval zpět do Spojeného království a zjišťoval, že existuje méně příležitostí pro druhy terénního výzkumu, který prováděl, když byl v zámoří. Začal přemýšlet o problémech, které by se daly vyřešit na dálku.

„Byla to jedna z jasných mezer ve znalostech, které jsme měli,“ řekl Landy, v současnosti vědec na University of Tromsø – The Arctic University of Norway. „Tato mezera v letních pozorováních tloušťky, která získáváme ze satelitní výškoměry, existuje již více než 20 let. Takže to vypadalo jako opravdu zajímavý a vzrušující projekt pokusit se zacílit.“

To se také ukázalo jako velká výzva.

“Důvodem, že to trvalo tak dlouho, bylo to, že je to velmi náročný projekt na dosažení dobrých výsledků,” řekl Landy.

Během několika posledních let se do projektu zapojilo více spolupracovníků. Nový článek, publikovaný tento týden, zahrnuje tucet autorů z institucí z celé Evropy a Severní Ameriky.

Tým se pro řešení obrátil na strojové učení, druh umělé inteligence. Jednou ze základních výzev pro měření tloušťky ledu v létě je rozlišování mezi tajícími bazény na ledu a samotným oceánem. Vědci použili techniku ​​strojového učení na satelitní data, aby rozlišili ledové kry.

Vytvořili také model odezvy radarového systému na tající led a porovnali jej se skutečnými daty z družice – což je technika, která jim umožnila provést korekce měření radarového systému podle potřeby. Tato metoda jim nakonec pomohla vytvořit přesný letní záznam tloušťky mořského ledu.

Při pohledu na úplný celoroční záznam vědci zjistili, že tloušťka mořského ledu je dobrým prediktorem rozsahu mořského ledu nebo celkové plochy, kterou pokrývá na povrchu oceánu. Tenčí led, nepřekvapivě, taje a mizí rychleji.

Studie naznačuje, že údaje o tloušťce mořského ledu během léta mohou pomoci předpovědět celkovou plochu ledu, který zbyde v září, kdy léto končí. To je užitečné při vytváření prognóz pro přepravu.

Nová metoda by mohla být užitečná i jinak.

Může pomoci zlepšit modelové simulace, které vědci používají k vytváření projekcí o budoucnosti Arktidy. Zmenšující se mořský led ovlivňuje křehký arktický ekosystém a lidské společnosti, které jsou na něm závislé. Ovlivňuje také rychlost oteplování Arktidy. A rychlost arktického oteplování, jak studie naznačují, může ovlivnit počasí a klimatické vzorce jinde po celém světě. Díky tomu jsou tyto projekce důležité nejen pro arktické komunity, ale pro celý svět.

Zlepšení modelů je podle Landyho „jedním z nejvíce vzrušujících potenciálních dopadů“ studie. Dosud velká část údajů o tloušťce ledu, která byla použita ke konstrukci modelů, pochází ze zimních pozorování. Nová metoda otevírá možnost využití nejlepších dat z celého roku.

“Všechny procesy, které kontrolují, jak se led v létě rozpadá, nemají žádné údaje o tloušťce, které by bylo možné testovat,” řekl Landy. “Rychlost tání mořského ledu, jak moc se rozpadá, tříští a tenčí – všechny tyto věci postrádaly pozorování.”

Přetištěno z Zprávy E&E se svolením společnosti POLITICO, LLC. Copyright 2022. E&E News poskytuje základní zprávy pro odborníky v oblasti energetiky a životního prostředí.

Leave a Comment

Your email address will not be published.