درک تأثیرات تغییر طوفان های قطب شمال

درک تأثیرات تغییر طوفان های قطب شمال دکتر اولا پرسسون و سایر دانشمندان MOSAiC یک ابزار علمی در اقیانوس مرکزی قطب شمال برپا کردند. اعتبار: دیزی دونن برای خلاصه کربن

بزرگترین اکسپدیشن تحقیق قطبی جهان در حال حاضر در قطب شمال در حال انجام است. این سفر یک ساله ، معروف به رصدخانه پیمایش چند رشته ای برای مطالعه آب و هوای قطب شمال (MOSAiC) ، شامل 300 محقق از 19 کشور است. دانشمندان از کشتی به دام افتاده در یخ دریا ، اندازه گیری هایی را انجام می دهند که می تواند به تغییر مدل های آب و هوایی کمک کند. نویسنده علمی Carbon Brief دیزی دون برای شش هفته اول خود در پاییز سال 2019 به این گروه اعزامی شد. این سومین چهار مقاله است که در مورد سفر MOSAiC است.

برای کشتی هایی که در نزدیکی قطب شمال قایقرانی می کنند ، تعداد کمی از حوادث خطرات بیشتری نسبت به طوفان قطب شمال به همراه دارند.

طوفان های قطب شمال می تواند وزش باد شدید ، که اقیانوس را مجذوب می کند و باعث متورم شدن چندین موج از امواج می شوند. این امر نه تنها زندگی در دریا را برای دریانوردان غیرقابل تحمل می کند ، بلکه حرکت در قطب شمال - و کوه های یخی آن را نیز به چالش می کشد.

بادهای شدید همچنین می تواند یخ دریا را پاره کند و باعث می شود تا از هم جدا شده و در جهات مختلف حرکت کند. یک زمینه تحقیقاتی در حال رشد نشان می دهد که تأثیر وزش باد طوفان بر یخ دریا می تواند بزرگتر از آنچه قبلاً تصور می شد - باشد و برای پیش بینی های ریزش یخ های آینده به طور بالقوه قابل توجه است.

شواهدی در حال ظهور وجود دارد كه نشان می دهد طوفان قطب شمال می تواند آب و هوای دور از قطبها را تحت تأثیر قرار دهد.

می گوید: "پاسخ کوتاه این است که تأثیراتی بر عرض جغرافیایی میانی از طوفان های قطب شمال وجود دارد ، اما ما نمی دانیم با چه منظم این اتفاق می افتد." دکتر اولا پرسسون، هواشناسی قطبی از اداره ملی اقیانوس و اتمسفر (NOAA).

پرسسون یکی از 600 نفری است که در MOSAiC شرکت می کند ، بزرگترین اکسپدیشن تحقیقاتی قطب شمال که تاکنون تلاش کرده است. (خلاصه کربن اخیراً پیوست این سفر برای شش هفته اول آن است.)


آخرین مطالب را از InnerSelf دریافت کنید


به عنوان بخشی از این سفر ، پرسون و همکارانش مجموعه ای از ابزارها را برای اندازه گیری جنبه های مختلف طوفان های قطب شمال - از سرعت وزش بادهایی که به مقیاس تأثیر خود بر یخ های دریایی می رسانند ، تنظیم کرده اند.

جمع آوری چنین داده هایی می تواند به پاسخگویی به سؤالات کلیدی در مورد طوفان های قطب شمال کمک کند ، از جمله اینکه چگونه می توانند در طولانی مدت بر یخبندان و شرایط آب و هوایی تأثیر بگذارند و چگونه ، اگر اصلاً ، می توانند در پاسخ به تغییرات آب و هوایی تغییر کنند.

پیچ خورده

طوفان های قطب شمال »- که به آن نیز سیکلون های قطبی یا قطبی نیز گفته می شود - سیستم هایی با فشار کم هستند که بر اقیانوس قطب شمال و توده های زمینی اطراف آن ، از جمله گرینلند ، شمال کانادا و اوراسیای شمالی تأثیر می گذارد. در طوفان قطبی ، مارپیچ های هوا در جهت عقربه های ساعت.

انیمیشن زیر حرکت طوفان های قطب شمال در سال 2012 را نشان می دهد - الف رکورد کم سال برای یخ های دریایی. در انیمیشن حرکت بادهای سطحی توسط پیکان های کوچک رنگ شده با توجه به سرعت نشان داده می شود.

حرکت طوفان های تابستانی در قطب شمال در سال 2012. اعتبار: استودیوی تجسم علمی مرکز پرواز فضایی ناسا / گودارد

پرسون می گوید طوفان های قطب شمال می توانند در داخل و خارج از قطبی شکل بگیرند. به نظر می رسد که بعضی از آنها به عنوان سیکلون هایی که از عرض های جغرافیایی پایین آمده و به قطب شمال منتقل می شوند سرچشمه می گیرند. به نظر می رسد سایر چرخه های قطب شمال در منطقه قطب شمال توسعه می یابد. "

طوفان هایی که در قطب شمال سرچشمه می گیرند می توانند وقتی اختلال در "ایجاد شوند" شکل بگیرندیائسگیپرسون می گوید: "بخشی از جو که به عنوان یک لایه مرزی بین تروپوسفر و استراتوسفر عمل می کند." "این آشفتگی ها می توانند بسیار طولانی مدت باشند و اگر شرایط مناسب باشد ، به نظر می رسد که آنها سیکلون سطح پایین را تحریک می کنند."

در مقایسه با طوفان های گرمسیری (معروف به عنوان دزد دریایی or طوفان ها پرسون می گوید ، بسته به محل یافتن آنها) تحقیقات کمی در مورد طوفان های قطب شمال انجام شده است.

این امر تا حد زیادی به این دلیل است که ، در مقایسه با طوفان های عرض جغرافیایی میانه ، سیکلن های قطب شمال بر تعداد کمی از افراد تأثیر می گذارد. با این حال، سقوط سریع یخ دریا حرکت در قطب شمال را برای دوره های طولانی تر سال آسان تر می کند. این به نوبه خود باعث ایجاد رونق در هر دو شده است تجاری و توریست فعالیت در قطب شمال - ضرورت فهمیدن طوفان های قطب شمال ضروری تر است.

همچنین شواهدی وجود دارد که نشان می دهد تغییرات آب و هوایی می تواند توفان های قطب شمال را بیشتر کند پروفسور جنی هاچینگز، یک دانشمند MOSAiC و محقق پویایی یخ دریا از دانشگاه ایالتی اورگان. وی به کربن کوتاه گفت: "به نظر می رسد افزایش فعالیت سیکلون تا قطب شمال افزایش یافته است."

با این حال ، فقدان داده های تاریخی در مورد طوفان های قطب شمال ، تشخیص اینکه آیا روند فزاینده ای وجود دارد ، مشکل را می سازد:

وی گفت: "برخی پیشنهادات وجود دارد كه نشان می دهد كه سیكلون های قطب شمال در حال حاضر شایع تر هستند ، اما مسئله این است كه ما از قبل اندازه گیری های كلی را انجام ندادیم. شاید فرکانس پایین قبلی که مشاهده کرده ایم به این دلیل باشد که مدل های ما یا بازسازی های گذشته ما به اندازه کافی کامل نیستند. "

یکی دیگر از جنبه های طوفان های قطب شمال که دانشمندان هنوز تصویری شفاف از ساختار فیزیکی آنها ندارند ، می گوید:

به نظر می رسد که سیکلون های قطب شمال ساختار متفاوتی نسبت به سیکلون های عرض جغرافیایی میانی دارند. در دو تا چهار سال گذشته برخی از مطالعات انجام شده است که نشان می دهد آنها یک ساختار عمودی دارند شبیه به یک طوفان است تا طوفان عرض جغرافیایی. "

در طول سفر MOSAiC ، وی قصد دارد تا داده هایی را در مورد ساختار عمودی طوفان های قطب شمال جمع کند. این سفر در حوالی قطب جنوب ، مرکز یخدان آلمانی است که به طور عمدی در یخ های دریا منجمد شده است. کشتی در طی سال آینده به سمت شمال با یخ حرکت می کند.

درک تأثیرات تغییر طوفان های قطب شمال

نقشه نشان می دهد مسیر Polarstern از عزیمت آن از ترومسو در 20 سپتامبر 2019 تا حدود 85 درجه شمالی در اقیانوس قطبی مرکزی ، جایی که خودش را در 6 اکتبر 2019 به یک شناور یخ متصل کرده است (قرمز). فلش خمیده منطقه ای را نشان می دهد که ممکن است کشتی در سفر یک ساله خود ، که در نزدیکی تنگه Fram به پایان خواهد رسید ، نشان دهد. اعتبار: تام پراتر برای خلاصه کربن

برای مطالعه ساختار طوفان های قطب شمال ، پرسون و همکارانش باید منتظر بمانند تا از کشتی عبور کنند. آنها سپس با استفاده از یکسری ابزار ، از جمله بادکنک های هوا ، داده هایی را در مورد طوفان ها جمع آوری می کنند که تغییراتی در دمای جو ، فشار ، رطوبت و باد ایجاد می کنند. آنها همچنین از رادارهای مخصوص هواشناسی استفاده می کنند که از امواج رادیویی برای تشخیص تغییرات بارش و سرعت باد استفاده می کنند.

مجموعه سازها در طوفان اندازه گیری در ارتفاعات مختلف جو را انجام می دهند. محققان امیدوارند با جمع آوری این اطلاعات ، اطلاعات بیشتری در مورد ساختار عمودی عبور طوفان های قطب شمال کسب کنند.

درک تأثیرات تغییر طوفان های قطب شمال یورگن گراسر یک بالون آب و هوا را در عرشه بالگردهای پولارسترن پرتاب می کند. 22 سپتامبر 2019. اعتبار: استر هوروات

یخ را بشکن

محققان MOSAiC همچنین ضمن بررسی ساختار طوفان های قطب شمال ، سعی خواهند کرد تا تصویری از چگونگی تأثیرگذاری روی یخ های دریایی دریافت کنند. پرسون می گوید:

"آنچه مردم در چند سال گذشته توجه کرده اند این است که وقتی ما یک سیکلن قطبی واقعاً بزرگ داریم ، یخ دریا از بین می رود."

نمونه بارز این اتفاق در سال رخ داده است 2012، هنگامی که قطب شمال در ماه آگوست در اثر طوفانی قدرتمند و آهسته تحت فشار قرار گرفت. سیکلون تقریبا دو هفته به طول انجامید و باران شدید باران می آورد 30mph بادها

در آن سال ، یخ های دریای قطب شمال به اوج خود رسید پایین ترین سطح در حال ضبط. این احتمال وجود دارد که طوفان در رانندگی رکود سریع یخ های دریایی نقش داشته باشد.

دانشمندان فرض كرده اند كه طوفان باعث از بین رفتن یخ با جدا شدن یخ می شود و این امر را در برابر ذوب بیشتر آسیب پذیر می كند. محققان می گویند که بادهای طوفانی حتی می تواند یخ را به آبهای گرم تر منتقل کند و باعث افزایش بیشتر ذوب می شود.

با این حال ، محققان دیگر معتقدند که طوفان تنها در رکورد کم نقش کمی داشت.

A مطالعه منتشر شده در سال 2013 اثر طوفان با استفاده از مدل سازی آب و هوا را تجزیه و تحلیل کرد. محققان دو مجموعه شبیه سازی را اجرا کردند: یکی از شرایط آرکیکی در سال 2012 با توفان آگوست و دیگری آینه سازی شرایط 2012 بدون طوفان.

این تحقیقات نشان داد که ، در هر دو مجموعه شبیه سازی ، یخ دریای قطب شمال به رکورد جدید کم سقوط کرد. با این حال ، در شبیه سازی ها از جمله طوفان ، رکورد کم حدود 10 روز زودتر از در شبیه سازی های بدون طوفان تنظیم شده است.

این یافته ها نشان می دهد که عوامل دیگر برای شرایط کم یخ رکوردی که در سال 2012 مشاهده شد ، اهمیت بیشتری دارند. به عنوان مثال ، در آن سال ، دمای تابستان قطب شمال گرمتر از حد متوسط ​​بود و بستنی که بستگی داشت از "یخ سال اول"- یخهای جوان که بیشتر مستعد ذوب شدن هستند.

تغییر در میزان یخ های دریای قطب شمال در سن کمتر از یک سال (آبی روشن) به یخ های چهار ساله و بیشتر (آبی تیره) با گذشت زمان. موارد گسترده برای همان هفته (22-28 اکتبر) از سالهای 1985-2019 نشان داده شده است. منبع داده: مرکز ملی داده های برف و یخ. نمودار توسط کربن کوتاه با استفاده از Highcharts

در حالی که این مطالعه به روشنایی سیکلون 2012 کمک کرده است ، تأثیر واقعی طوفان های قطب شمال روی یخ دریا تا حد زیادی ناشناخته است. "ما فقط به یک طوفان بزرگ نگاه کردیم ،" گفت: نویسنده نویسنده دکتر ران لیندسی، از دانشگاه واشنگتن در سال 2013. "اگر می خواهیم درک کنیم که طوفان ها چه تأثیری در پوشش یخ در آینده خواهند داشت ، باید اثر طوفان ها را در شرایط مختلف درک کنیم."

یكی از اهداف پژوهش اعزامی MOSAiC ، بررسی تأثیر طوفان های قطب شمال بر یخ های دریایی برای یك سال كامل ، تحت طیف وسیعی از شرایط است.

دانشمندان در شعاع 50 کیلومتری اطراف اردوگاه اصلی یخ MOSAiC قرار دارند نصب شده شبکه ای از ایستگاه های تحقیقاتی شناور. این ایستگاه ها مکان مجموعه ای از سازها هستند که برای سال آینده اندازه گیری های تقریباً مداوم از تغییرات جو ، یخ دریا و اقیانوس را انجام می دهند.

یکی از این ابزارها ، الف سورتمه فلزی غول پیکر راه اندازی شده توسط پرسون و همکارانش ، برای مطالعه طوفان های قطب شمال مورد استفاده قرار می گیرد. سورتمه حمل شده توسط قطعات مختلفی از تجهیزات اندازه گیری تغییرات جو است.

مهمترین مجموعه کیت برای نظارت بر طوفان های قطب شمال ، یک "آنومتر سنج" است. ابزاری که از طرف سورتمه خارج می شود و از امواج صوتی برای اندازه گیری تغییرات در سرعت و جهت باد استفاده می کند.

درک تأثیرات تغییر طوفان های قطب شمال دکتر اولا پرسسون و یک همکار وی یکسنجس صوتی را به یک ابزار علمی در اقیانوس مرکزی قطب شمال متصل می کنند. اعتبار: دیزی دونن برای خلاصه کربن

این سورتمه همچنین دارای سیستم پیشرفته GPS است که به محققان امکان می دهد مکان یخ های یخی را در زمان واقعی ردیابی کنند.

محققان با استفاده از این ابزارها ، قصد دارند سرعت و استحکام وزش باد در هنگام طوفان ها را کنترل کنند - و اینکه آیا این بادها باعث شکسته شدن یخ دریا و حرکت در جهت های مختلف می شوند.

هاچینگز می گوید: "ما امیدواریم که بتوانیم پاسخ یخ ها را در طی یک سیکلون مشخص کنیم و ببینیم که آیا وزش باد شدید توسط سیکلون ها باعث تغییر مکان یخ ها می شود."

این تحقیق ریسک پذیر است. طوفان شدید می تواند باعث شود که یخ دریا به دو شکاف تقسیم شود یا کاملاً از هم پاشیده شود ، و باعث شود وسایل محققان در اقیانوس فرو نروند.

"این چیزی است که جالب برای دیدن ، که شناورهای یخی در پایان زنده می مانند - و که نیست" می گوید: دکتر توماس کروپن، یک محقق یخ دریا از AWI و رهبر کروز مسافرت بر روی آکادمیک فدوروف.

اندازه گیری های انجام شده تا پایان سفر در سپتامبر سال 2020 می تواند امیدوارانه تأثیر بیشتری از تأثیر طوفان های قطب شمال بر روی یخ بگذارد.

طوفان در حال اجرا

یکی از دلایلی که دانشمندان MOSAiC علاقه مند به جمع آوری داده ها در مورد طوفان های قطب شمال هستند این است که برخی از شواهد نشان می دهد که آنها می توانند بر اثر قطب جنوب بر شرایط آب و هوایی تأثیر بگذارند.

پرسون می گوید ، زیرا در شرایط خاص ، به نظر می رسد که هوای قطب شمال می تواند از منطقه قطبی فرار کرده و به عرض های میانی برسد.

نمونه ای از این اتفاق در اوایل سال 2019 رخ داد ، هنگامی که بخش هایی از ایالات متحده و کانادا مورد حمله قرار گرفتند ضربه محکم و ناگهانی سرد که دما را کاهش می دهد به -17C و در زیر

درک تأثیر تغییر طوفان های قطب شمال مردی صبح یک اتومبیل شورولت قرمز را از برف پارکینگ در حال حفر آب می کند. تورنتو ، کانادا. 29 ژانویه 2019. اعتبار: تورنتونی / عکس سهام عالمی

اگرچه علم هنوز قطعی نیست، به نظر می رسد که طوفان های قطب شمال می توانند از قطب شمال و وسط عرض جغرافیایی حرکت کنند در هنگام ایجاد اختلال در "گرداب قطبی استراتوسفر"- سیستم هوای کم فشار که در حدود 50 کیلومتری بالای قطب شمال قرار دارد.

در صورت آشفتگی ، گرداب قطبی ضعیف می شود - به هوای سردی که معمولاً در آن وجود دارد اجازه می دهد تا به درون عرضهای میانی سرازیر شود. پرسون می گوید: "[این] هوای بسیار خوبی را به همراه می آورد و طوفان ها و باران های زیادی را می چرخاند."

نمودار زیر نشان می دهد که چگونه گرداب قطبی ضعیف می تواند به هوای قطب شمال اجازه دهد تا از قطب شمال فرار کند.

درک تأثیرات تغییر طوفان های قطب شمال علم پشت گرداب قطبی. اعتبار: NOAA

پارسون می گوید گرچه در عرض جغرافیایی عرض جغرافیایی در سال های اخیر شاهد چندین مورد سرمازدگی قابل توجه هستیم ، اما هنوز مشخص نیست احتمال وقوع چنین وقایعی بیشتر می شود.

وی با جمع آوری داده های حرکات طوفان های قطب شمال در طول MOSAiC ، او امیدوار است که درک بهتری از چگونگی سفر به قطب شمال به دست آورد. "پاسخ کوتاه این است که تأثیراتی بر عرض جغرافیایی میانی از طوفان های قطب شمال وجود دارد ، اما ما نمی دانیم با چه منظم این اتفاق می افتد."

درباره نویسنده

دیزی دون یکی از پنج روزنامه نگار بود که برای گزارش درمورد MOSAiC انتخاب شد. هزینه های وی که پس از ترک ترومسو خارج شد ، توسط مؤسسه آلفرد وگنر ، که این سازمان را سازماندهی کرده بود ، تحت پوشش قرار گرفت.

این مقاله در ابتدا ظاهر شد کربن بریf

کتاب های مرتبط

تغییرات آب و هوایی: آنچه هر کس باید بداند

توسط جوزف روم
0190866101مقدمه ضروری در مورد مسئله تعریف شده از زمان ما چیست؟ تغییرات آب و هوایی: آنچه هر کس باید بداند ® یک چشم انداز روشن از علم، درگیری ها و پیامدهای سیاره ی گرم شدن ما است. از جوزف روم، مشاور سرپرست علمی National Geographic سال زندگی پرخطر سریال و یکی از افراد "100" Rolling Stone که در حال تغییر آمریکا هستند تغییرات آب و هوایی پاسخ های دقیق و علمی دقیق به پرسش های سخت تر (و به طور کلی سیاست گذاری شده) را مطرح می کند که متخصص شناخته شده ی لننی تامپسون "خطر روشن و حال برای تمدن" را مطرح کرده است. موجود در آمازون

تغییرات اقلیمی: علم گرمایش جهانی و آینده انرژی ما نسخه دوم

توسط جیسون سنگدون
0231172834این نسخه دوم از تغییرات آب و هوایی یک راهنمای قابل دسترسی و جامع برای علم گرمایش جهانی است. متن کامل نشان داده شده است، متن متناسب با دانش آموزان در سطوح مختلف طراحی شده است. ادام A. ماتز و جیسون E. Smerdon مقدمه وسیع و آموزنده ای برای علم ارائه می کنند که بر پایه درک ما از سیستم آب و هوا و تأثیر فعالیت های انسانی بر گرم شدن سیاره ما است. ماتهز و سمردون نقش هایی دارند که جو و اقیانوس بازی در آب و هوای ما، مفهوم تعادل تابش را معرفی کنید و تغییرات اقلیمی را که در گذشته رخ داده است، توضیح دهید. آنها همچنین فعالیت های انسانی را که بر آب و هوا تاثیر می گذارند، نظیر گازهای گلخانه ای و انتشار آئروسل و جنگل زدایی، و همچنین اثرات پدیده های طبیعی، در بر می گیرد. موجود در آمازون

علم تغییرات آب و هوایی: یک دوره دست راست

توسط بلر لی، آلینا باخمان
194747300Xعلم تغییرات آب و هوایی: یک درس دست نوشتار با استفاده از متن و هجده فعالیت فعال است توضیح و آموزش علم گرمایش جهانی و تغییرات آب و هوایی، نحوه مسئول بودن انسانها و آنچه که می تواند برای کاهش و یا متوقف کردن میزان گرمایش جهانی و تغییرات آب و هوایی انجام شود. این کتاب یک راهنمای جامع و کامل برای یک موضوع مهم زیست محیطی است. موضوعات ذکر شده در این کتاب عبارتند از: چگونه مولکول انتقال انرژی از خورشید به گرم جو، گازهای گلخانه ای، اثر گلخانه ای، گرم شدن کره زمین، انقلاب صنعتی، واکنش احتراق، حلقه های بازخورد، رابطه بین آب و هوا و آب و هوا، تغییرات آب و هوایی، غوطهور کربن، انقراض، ردگیری کربن، بازیافت و انرژی جایگزین. موجود در آمازون

از ناشر:
خرید در آمازون برای هزینۀ آوردن شما هزینه می کند InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com بدون هزینه و بدون تبلیغاتی که عادت مرور شما را دنبال می کنند. حتی اگر روی یک لینک کلیک کنید اما این محصولات انتخابی را خریداری نکنید، هر چیزی که شما در همان بازدید از آمازون خریداری می کنید، یک کمیسیون را به ما می دهد. هیچ هزینه اضافی برای شما وجود ندارد، پس لطفا در تلاش باشید. شما همچنین می توانید از این لینک استفاده کنید برای استفاده از آمازون در هر زمان، بنابراین می توانید به حمایت از تلاش های ما کمک کنید.

enafarZH-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

به دنبال InnerSelf در

فیس بوک، آیکونتوییتر آیکونrss-icon

دریافت آخرین با ایمیل

{emailcloak = خاموش}

بیشترین مطلب خوانده شده

شرکتی که شما نگه می دارید: یاد می گیرید که به طور انتخابی با همکار شوید
شرکتی که شما نگه می دارید: یاد می گیرید که به طور انتخابی با همکار شوید
by دکتر پل ناپر ، Psy.D. و دکتر آنتونی رائو ، دکتری
5 افسانه درباره ماه
5 افسانه درباره ماه
by دانیل براون