De sterkste Arctische cycloon ooit geregistreerd leidde tot verrassend verlies van zee-ijs

[univers]

Een uitzicht vanaf een schip op de Noordelijke IJszee in oktober 2015, wanneer het oceaanoppervlak begint te bevriezen. In januari, toen de enorme cycloon van 2022 plaatsvond, zouden grote delen van de Noordelijke IJszee bedekt zijn met een laag zee-ijs. Ed Blanchard-Wrigglesworth/Universiteit van Washington

Een opwarmend klimaat veroorzaakt een afname van het zee-ijs in de Noordelijke IJszee, waar het verlies van zee-ijs belangrijke ecologische, economische en klimaateffecten heeft. Bovenop deze langdurige verschuiving als gevolg van klimaatverandering zijn er weersomstandigheden die het zee-ijs van week tot week beïnvloeden.

De sterkste Arctische cycloon ooit waargenomen op 70 graden noorderbreedte trof in januari 2022 ten noordoosten van Groenland. Een nieuwe analyse onder leiding van de Universiteit van Washington laat zien dat hoewel weersvoorspellingen de storm nauwkeurig voorspelden, ijsmodellen de impact ervan op het zee-ijs in de regio ernstig onderschatten.

De studie , gepubliceerd in oktober in het Journal of Geophysical Research-Atmospheres, suggereert dat bestaande modellen de impact van grote golven op ijsschotsen in de Noordelijke IJszee onderschatten.

"Het verlies van zee-ijs in zes dagen was de grootste verandering die we konden vinden in de historische waarnemingen sinds 1979, en het verloren ijsoppervlak was 30% groter dan het vorige record", zegt hoofdauteur Ed Blanchard-Wrigglesworth , een onderzoeksassistent. hoogleraar atmosferische wetenschappen aan de UW. "De ijsmodellen voorspelden enig verlies, maar slechts ongeveer de helft van wat we in de echte wereld zagen."

Nauwkeurige zee-ijsvoorspellingen zijn belangrijke veiligheidsinstrumenten voor noordelijke gemeenschappen, zeelieden en anderen die actief zijn in Arctische wateren. De nauwkeurigheid van voorspellingen in de Noordelijke IJszee heeft ook bredere effecten.

"De vaardigheid van een weersvoorspelling in het noordpoolgebied beïnvloedt de vaardigheid van weersvoorspellingen op andere plaatsen", zei Blanchard-Wrigglesworth.

De cycloon van januari 2022 had het laagste geschatte drukcentrum sinds het begin van satellietrecords in 1979 boven 70 graden noorderbreedte. Het was een extreme versie van een typische winterstorm. Klimaatverandering lijkt niet verantwoordelijk voor de cycloon: de onderzoekers vonden geen trend in de kracht van intense Arctische cyclonen sinds 1979, en het zee-ijsgebied lag dicht bij de historische normaal voor die regio voordat de storm toesloeg.


Golven reizen door zee-ijs in de Noordelijke IJszee, gezien vanaf een schip in oktober 2015. Credit: Ed Blanchard-Wrigglesworth/University of Washington

Tijdens de storm huilden recordwinden over de Noordelijke IJszee. De golven groeiden tot 8 meter hoog in open water en bleven verrassend sterk terwijl ze door het zee-ijs reisden. Het ijs bewoog 2 meter (6 voet) op en neer nabij de rand van het pak, en NASA's ICESat-2-satelliet laat zien dat de golven tot 100 kilometer (60 mijl) reikten in de richting van het midden van het ijspak.

Zes dagen nadat de storm toesloeg, was het zee-ijs in de getroffen wateren ten noorden van Noorwegen en Rusland aanzienlijk dunner geworden, waarbij het op sommige plaatsen meer dan een halve meter aan dikte verloor.

“Het was een monsterstorm en het zee-ijs werd geteisterd. En de zee-ijsmodellen voorspelden dat verlies niet, wat suggereert dat er manieren zijn waarop we de modelfysica kunnen verbeteren”, zegt tweede auteur Melinda Webster , een onderzoeksassistent-professor aan de University of Alaska Fairbanks. In het nieuwe jaar start ze een onderzoeksfunctie bij het UW Applied Physics Laboratory.

De nieuwe analyse laat zien dat de atmosferische hitte van de storm een ​​klein effect had, wat betekent dat een ander mechanisme verantwoordelijk was voor het ijsverlies. Mogelijkheden, suggereert Blanchard-Wrigglesworth, zijn onder meer zee-ijs dat dunner was voordat de storm toesloeg dan modellen hadden ingeschat; dat de golven van de storm ijsschotsen krachtiger braken dan modellen hadden voorspeld toen ze diep in het pakijs doordrongen; of dat golven dieper, warmer water opwierpen en het in contact brachten met het zee-ijs, waardoor het ijs van onderaf smolt.

Het onverwachte ijsverlies, ondanks een nauwkeurige stormvoorspelling, suggereert dat dit een gebied is waarop modellen zouden kunnen verbeteren. De onderzoekers hopen toekomstige stormen te volgen om precies te bepalen wat leidde tot het dramatische verlies van zee-ijs, mogelijk door sensoren in het pad van een toekomstige naderende storm te plaatsen.

Hoewel deze storm geen verband lijkt te houden met klimaatverandering, zorgt de toename van open water door het smelten van zee-ijs voor grotere golven die de arctische kustlijnen eroderen. Die golven, aldus onderzoekers, kunnen ook het resterende zee-ijspakket aantasten.

"Als we naar de toekomst gaan, is dit iets om in gedachten te houden, dat deze extreme gebeurtenissen deze afleveringen van enorm zee-ijsverlies kunnen veroorzaken", zei Blanchard-Wrigglesworth.

Andere co-auteurs zijn Linette Boisvert van NASA, Chelsea Parker van NASA en de University of Maryland en Christopher Horvat van de University of Auckland en Brown University. Het onderzoek werd gefinancierd door NASA, het Office of Naval Research van de Amerikaanse marine en Schmidt Futures.

https://www.washington.edu/news/2022/11 ... f-sea-ice/