Dk Ola Persson na wanasayansi wengine wa MOSAiC walianzisha chombo cha kisayansi katika Bahari kuu ya Arctic. Mikopo: Daisy Dunne kwa kifupi cha Carbon

Usafirishaji mkubwa zaidi wa ulimwengu wa polar unaendelea sasa katika Arctic. Msaada wa mwaka mzima, unaojulikana kama Multidisciplinary Drifting Observatory kwa Utafiti wa hali ya hewa ya Arctic (MOSAiC), inajumuisha watafiti 300 kutoka nchi 19. Kutoka kwa meli iliyoingia baharini baharini, wanasayansi wanachukua vipimo ambavyo vinaweza kusaidia kubadilisha mifano ya hali ya hewa. Mwandishi wa sayansi ya Carbon Brief Daisy Dunne alijiunga na usafirishaji huo kwa wiki sita za kwanza katika msimu wa vuli wa 2019 Hii ni nakala ya tatu ya makala nne zilizolenga safari ya MOSAiC.

Kwa meli zinazosafiri karibu na kaskazini, matukio machache husababisha hatari kubwa kuliko dhoruba ya Arctic. 

Dhoruba za Aktiki zinaweza kutoa upepo mkali sana, ambao huchochea bahari, na kusababisha mawimbi kuvimba kwa mita kadhaa. Hii sio tu inafanya maisha baharini yasivumiliwe kwa mabaharia, lakini pia inafanya kuabiri Arctic - na barafu zake - kuwa ngumu zaidi.

Upepo mkali pia unaweza kupasua barafu ya bahari, na kuisababisha kuvunjika na kusonga kwa njia tofauti. Sehemu inayokua ya utafiti inadokeza kuwa athari za upepo wa dhoruba kwenye barafu la bahari inaweza kuwa kubwa kuliko ilivyofikiriwa hapo awali - na inaweza kuwa muhimu kwa utabiri wa upotezaji wa barafu baadaye.

Kuna ushahidi unaoibuka, pia, kupendekeza kwamba dhoruba za Arctic zinaweza kuathiri hali ya hewa mbali na miti.

"Jibu fupi ni kwamba kuna athari fulani kwa milango ya katikati kutoka vimbunga vya Arctic, lakini hatujui na hali gani hufanyika," anasema Dk Ola Persson, meteorologist wa polar kutoka Ardhi ya Bahari ya Bahari na Utawala wa AtmosphericNOAA).

Persson ni mmoja wa watu 600 wanaoshiriki katika MOSAiC, msafara mkubwa zaidi wa utafiti wa Arctic ambao umewahi kujaribu. (Kifupi cha kaboni alijiunga hivi karibuni usafirishaji kwa wiki sita za kwanza.)

Kama sehemu ya usafirishaji, Persson na wenzake wameunda safu ya vyombo kupima mambo tofauti ya dhoruba za Arctic - kutoka kwa kasi ya upepo wanaoleta kwa kiwango cha athari yao kwenye barafu la bahari.

Kukusanya data kama hii kunaweza kusaidia kujibu maswali muhimu kuhusu dhoruba za Arctic, kama vile zinaweza kuathiri barafu ya muda mrefu na hali ya hali ya hewa na ni jinsi gani, ikiwa wanaweza, kuhama kwa kukabiliana na mabadiliko ya hali ya hewa.

Twisted

Dhoruba za Aktiki ”- pia huitwa vimbunga vya Arctic au polar - ni mifumo yenye shinikizo ndogo inayoathiri Bahari ya Aktiki na raia wake wa karibu, pamoja na Greenland, kaskazini mwa Canada na kaskazini mwa Eurasia. Katika dhoruba ya Aktiki, mizunguko ya hewa inakabiliana na saa moja kwa moja.

Uhuishaji hapa chini unaonyesha harakati za dhoruba za Aktiki katika mkoa wa kaskazini mwa polar mnamo 2012 - a rekodi ya chini ya mwaka kwa barafu ya bahari. Katika uhuishaji, harakati ya upepo wa uso inawakilishwa na mishale midogo yenye rangi kulingana na kasi.

Harakati ya dhoruba za majira ya joto katika Arctic mnamo 2012. Mikopo: Studio ya NASA / Kituo cha ndege cha nafasi ya ndege ya Goddard.

Dhoruba za Arctic zinaweza kuunda ndani na nje ya mkoa wa polar, anasema Persson. "Baadhi yao wanaonekana kama vimbunga kutoka kwa sehemu za chini na kuhamia Arctic. Vimbunga vingine vya Arctic vinaonekana kutokea katika mkoa wa Arctic. ”

Dhoruba ambazo hutoka Arctic zinaweza kuunda wakati kuna usumbufu katika "kushuka"- sehemu ya anga ambayo inafanya kazi kama safu ya mipaka kati ya kitropiki na mazingira, anasema Persson. "Machafuko haya yanaweza kuwa ya muda mrefu na, ikiwa hali ni sawa, zinaonekana kusababisha kimbunga cha kiwango cha chini."

Kwa kulinganisha na dhoruba za kitropiki (zinazojulikana kama dhoruba or vimbunga kulingana na wapi wanapatikana) kumekuwa na utafiti mdogo sana juu ya dhoruba za Arctic, Persson anasema.

Hii ni kwa sababu, kwa kulinganisha na dhoruba za katikati ya latitudo, vimbunga vya Arctic vinaathiri watu wachache sana. Walakini, kupungua kwa haraka kwa barafu la bahari inafanya Arctic iwe rahisi kuzunguka kwa muda mrefu zaidi wa mwaka. Hii pia imesababisha msaada kwa wote wawili kibiashara na utalii shughuli katika Arctic - kufanya hitaji la kuelewa dhoruba za Arctic haraka zaidi.

Pia kuna ushahidi wa kupendekeza kwamba mabadiliko ya hali ya hewa yanaweza kuwa yanafanya dhoruba za Arctic mara kwa mara, anasema Prof Jenny Hutchings, mwanasayansi wa MOSAiC na mtafiti wa mienendo ya barafu ya bahari kutoka Oregon State University. "Inaonekana kuna ongezeko la shughuli za kimbunga hadi Arctic," anaambia Carbon Kifupi.

Walakini, kukosekana kwa data ya kihistoria juu ya dhoruba za Arctic inafanya iwe vigumu kubaini ikiwa kuna hali inayoongezeka, anasema Persson:

"Kuna maoni fulani kwamba vimbunga vya Arctic vinaweza kuwa mara kwa mara sasa, lakini shida ni kwamba hatuna kipimo kingi kutoka hapo awali. Labda masafa ya zamani ya chini ambayo tumeona ni kwa sababu ya mifano yetu, au muundo wetu wa zamani, haujakamilika vya kutosha. "

Sehemu nyingine ya dhoruba za Arctic ambazo wanasayansi bado wanaweza kupata picha wazi ni muundo wao wa mwili, Persson anasema:

"Vimbunga vya Arctic vinaonekana kuwa na muundo tofauti kuliko vimbunga vya urefu wa kati. Kumekuwa na tafiti kadhaa katika miaka miwili hadi minne iliyopita ambayo wamependekeza kuwa na muundo wa wima ambao ni sawa na kimbunga kuliko dhoruba ya katikati ya latitudo. "

Wakati wa msafara wa MOSAiC, ana lengo la kukusanya data juu ya muundo wa wima wa dhoruba za Arctic. Usafirishaji huo umezunguka Polarstern, mvunjaji wa barafu wa Ujerumani ambaye amezuzwa kwa makusudi ndani ya barafu la bahari. Chombo kitaenda tu na barafu wakati unapoenda kaskazini zaidi ya mwaka ujao.

Ramani inayoonyesha njia ya Polarstern kutoka kwa kuondoka kutoka Tromso mnamo tarehe 20 Septemba, 2019 hadi karibu digrii 85 kaskazini mwa Bahari ya Arctic ya Kati, ambapo ilijifunga kwenye barafu ya 6 Oktoba 2019 (nyekundu). Mshale uliofunikwa unaonyesha eneo ambalo meli inaweza kuteleza juu ya safari yake ya mwaka mzima, ambayo itaisha karibu na Fram Strait. Mikopo: Tom Prater kwa kifupi cha kaboni

Ili kusoma muundo wa dhoruba za Arctic, Persson na wenzake watahitajika kungojea kupitisha meli. Kisha watakusanya data kwenye dhoruba hiyo kutumia safu ya vyombo, pamoja na baluni za hali ya hewa, ambazo zinaonyesha mabadiliko katika hali ya joto ya anga, shinikizo, unyevu na upepo. Watatumia pia rada maalum za hali ya hewa, ambazo hutumia mawimbi ya redio kugundua mabadiliko katika hali ya hewa na kasi ya upepo.

Safu za vyombo zitachukua vipimo kwa urefu tofauti katika anga wakati wa dhoruba. Kwa kutoboa habari hii, watafiti wanatarajia kujifunza zaidi juu ya muundo wa wima wa kupitisha dhoruba za Arctic.

Juergen Graeser yazindua puto ya hali ya hewa kwenye staha ya helikopta ya Polarstern. 22 Septemba 2019. Mikopo: Esther Horvath

Vunja barafu

Pamoja na kuchunguza muundo wa dhoruba za Arctic, watafiti wa MOSAiC pia watajaribu kupata picha ya jinsi wanaweza kuathiri barafu ya bahari. Persson anasema:

"Kile ambacho watu wamekuwa wakigundua katika miaka michache iliyopita ni kwamba tunapokuwa na kimbunga kikubwa cha Arctic, barafu ya bahari inapotea."

Mfano mkubwa wa hii ilitokea katika 2012, Arctic ilipopigwa na dhoruba kali yenye nguvu, polepole mnamo Agosti. Kimbunga hicho kilidumu karibu wiki mbili, na kuleta mvua nzito na 30mph upepo.

Mwaka huo, barafu ya bahari ya Arctic ilifikia kiwango cha chini kwenye rekodi. Inawezekana kwamba dhoruba ilichukua jukumu la kuendesha kushuka kwa haraka katika barafu ya bahari.

Wanasayansi wamethibitisha kwamba dhoruba iliboresha upotezaji wa barafu kwa kusababisha barafu kutengana, na kuiweka katika mazingira magumu zaidi ya kuyeyuka. Upepo mkali unaweza kuwa na hata kusukuma barafu ndani ya maji yenye joto, ikiongezea kiwango zaidi, wasema watafiti.

Walakini, watafiti wengine wamesema kwamba dhoruba hiyo ilichukua jukumu ndogo katika rekodi ya chini.

A kujifunza iliyochapishwa mnamo 2013 ilichambua athari za dhoruba hiyo kwa kutumia mfano wa hali ya hewa. Watafiti waliendesha seti mbili za kuiga: moja ya kuangazia hali ya Arctic mnamo 2012 na dhoruba ya Agosti ikiwa pamoja na hali moja ya kutazama hali ya 2012 bila dhoruba.

Utafiti uligundua kuwa, katika seti zote mbili, barafu ya bahari ya Arctic ilipata rekodi mpya. Walakini, katika simu za kumbukumbu ikiwa ni pamoja na dhoruba, rekodi ya chini ilikuwa imewekwa karibu siku 10 mapema kuliko kwenye simu za mfano bila dhoruba.

Matokeo hayo yanaonyesha kuwa sababu zingine zilikuwa muhimu zaidi kwa hali ya barafu isiyo na rekodi iliyoonekana mnamo 2012, watafiti walisema. Kwa mfano, mwaka huo, joto la kiangazi la Aktiki lilikuwa joto kuliko wastani na kifurushi cha barafu kilikuwa nabarafu ya kwanza ya mwaka"- barafu mchanga ambao unakabiliwa na kuyeyuka.

Mabadiliko katika kiwango cha barafu ya bahari ya Arctic wenye umri chini ya mwaka mmoja (mwanga wa bluu) kuwa barafu wenye umri wa miaka minne na zaidi ya (giza la bluu) kwa wakati. Ziada inaonyeshwa kwa wiki hiyo hiyo (22-28 Oktoba) kutoka 1985-2019. Chanzo cha data: Kituo cha data cha theluji na barafu. Chati na Carbon kifupi kutumia Highcharts

Wakati utafiti ulisaidia kuweka wazi juu ya kimbunga cha 2012, athari ya kweli ya dhoruba za Arctic kwenye barafu ya bahari bado haijulikani. "Tumeangalia tu dhoruba moja kubwa," alisema kusoma mwandishi mwenza Dk Ron Lindsay, kutoka kwa Chuo Kikuu cha Washington mnamo 2013. "Ikiwa tunataka kuelewa jinsi dhoruba zitaathiri barafu katika siku zijazo tunahitaji kuelewa athari za dhoruba katika hali tofauti."

Moja ya malengo ya utafiti wa usafirishaji wa MOSAiC ni kusoma athari za dhoruba za Arctic kwenye bahari ya barafu kwa mwaka mzima, chini ya hali kubwa.

Katika redio ya 50km kuzunguka kambi kuu ya barafu ya MOSAiC, wanasayansi wameweza imewekwa mtandao wa vituo vya utafiti yaliyo. Vituo hivi ni nyumbani kwa safu ya vyombo ambavyo, kwa mwaka ujao, vitachukua vipimo vinavyoendelea vya mabadiliko katika anga, barafu ya bahari na bahari.

Moja ya vyombo hivi, a kiwanda kikubwa cha chuma iliyowekwa na Persson na wenzake, itatumika kusoma dhoruba za Arctic. Jalada limefunikwa na vipande anuwai vya vifaa vya kupima mabadiliko katika anga.

Kitengo muhimu zaidi cha kufuatilia kupita kwa dhoruba za Aktiki ni "anemometer ya sonic" - chombo kinachoshika kutoka upande wa sledge ambayo hutumia mawimbi ya sauti kupima mabadiliko kwa kasi ya upepo na mwelekeo.

Dk Ola Persson na mwenzake ambatisha anemometer ya sonic kwa chombo cha kisayansi katika Bahari kuu ya Arctic. Mikopo: Daisy Dunne kwa kifupi cha Carbon

Jalada pia lina mfumo wa hali ya juu wa GPS, ambao huruhusu watafiti kufuata eneo la barafu wakati katika muda halisi.

Kutumia vyombo hivi, watafiti wanapanga kufuatilia kasi na nguvu ya upepo wakati wa dhoruba - na ikiwa upepo huu unasababisha barafu ya bahari kuvunjika na kusonga kwa njia tofauti.

"Tutatumaini kuainisha majibu ya barafu wakati wa kimbunga na kuona ikiwa upepo mkali unaoletwa na vimbunga husababisha barafu kupunguka," anasema Hutchings.

Utafiti ni hatari. Dhoruba kali kali inaweza kusababisha barafu ya bahari kugawanyika vipande viwili au kuvunja kabisa, na kusababisha vyombo vya watafiti kutumbukia baharini.

"Hiyo ni kitu ambacho kitapendeza kuona, barafu zipi zinaishi mwishowe - na ambazo hazifanyi," anasema Dk Thomas Krumpen, mtafiti wa barafu la bahari kutoka AWI na kiongozi wa kusafiri kwa mabaharia kwenye meli ya Akademik Fedorov.

Vipimo vilivyochukuliwa hadi mwisho wa msafara mnamo Septemba 2020 vinaweza kutoa mwanga zaidi juu ya athari za dhoruba za Arctic juu ya bima ya barafu.

Dhoruba za kukimbia

Sababu moja ambayo wanasayansi wa MOSAiC wana hamu ya kukusanya data juu ya dhoruba za Arctic ni kwamba ushahidi fulani unaonyesha kuwa zinaweza kuathiri hali ya hali ya hewa mbali na miti.

Hii ni kwa sababu, chini ya hali fulani, inaonekana kwamba hali ya hewa ya Arctic inaweza kutoroka mkoa wa polar na kufikia chini kwenye latitudo za katikati, Persson anasema.

Mfano wa hii ilitokea mapema mwanzoni mwa 2019, wakati sehemu za Amerika na Canada zilipigwa na snap kali ya baridi ambayo ilipeleka joto kushuka kwa -17C na chini.

Mtu anachimba gari nyekundu ya Chevrolet kutoka theluji ya maegesho mengi asubuhi. Toronto, Canada. 29 Januari 2019. Mikopo: Kituruki / Picha ya Hisa ya Alamy

Ingawa sayansi bado haijahakikishwa, inaonekana kwamba dhoruba za Arctic zinaweza kutoka Arctic na kuingia katikati mwa latitikizo ikiwa na usumbufu katika "stratospheric polar vortex”- mfumo wa hali ya hewa wenye shinikizo la chini ambao unakaa karibu kilometa 50 juu ya Aktiki.

Wakati inasumbuliwa, vortex ya polar inaweza kudhoofishwa - ikiruhusu hali ya hewa ya baridi ambayo kawaida huwa na kumwagika katikati ya latitudo. "[Hii] inaleta hewa nyingi baridi na inazunguka dhoruba nyingi na maporomoko ya theluji," anasema Persson.

Mchoro hapa chini unaonyesha jinsi vortex dhaifu ya polar inaweza kuruhusu hali ya hewa ya Arctic baridi kutoroka kutoka kwa kaskazini.

Sayansi nyuma ya vortex ya polar. Mikopo: NOAA

Ingawa watu wa katikati ya karne wameona milio mingi ya baridi kali katika miaka ya hivi karibuni, bado haijawa wazi ikiwa matukio kama haya yanazidi kuwa uwezekano, Persson anasema.

Kwa kukusanya data juu ya mwendo wa dhoruba za Arctic wakati wote wa MOSAiC, anatarajia kupata uelewa mzuri wa mara ngapi wanasafiri kutoka Arctic. "Jibu fupi ni kwamba kuna athari fulani kwa milango ya katikati kutoka vimbunga vya Arctic, lakini hatujui na hali gani hufanyika."

Kuhusu Mwandishi

Daisy Dunne alikuwa mmoja wa waandishi wa habari watano waliochaguliwa kuripoti juu ya MOSAiC. Gharama zake mara baada ya kuacha Tromso zilifunikwa na Taasisi ya Alfred Wegener, ambayo ilifanya safari hiyo.

Nakala hii awali alionekana Carbon Brief

Vitabu kuhusiana

Mabadiliko ya hali ya hewa: Kila mtu anahitaji kujua

na Joseph Romm
Primer muhimu juu ya nini itakuwa suala linaloelezea wakati wetu, Mabadiliko ya hali ya hewa: Kila mtu anahitaji kujua ® ni mtazamo wa wazi wa sayansi, migogoro, na matokeo ya sayari yetu ya joto. Kutoka kwa Joseph Romm, Mshauri Mkuu wa Sayansi kwa National Geographic Miaka ya Hai Dangerously mfululizo na moja ya watu wa Rolling Stone "Watu wa 100 ambao wanabadilisha Amerika," Mabadiliko Ya Tabianchi hutoa mtumiaji-kirafiki, majibu ya kisayansi ya magumu kwa maswali magumu (na ya kawaida ya kisiasa) yanayozunguka kile mwanadamu wa hali ya hewa Lonnie Thompson ameona "hatari ya wazi na ya sasa kwa ustaarabu.". Inapatikana kwenye Amazon

Mabadiliko ya Hali ya Hewa: Sayansi ya Kuchomoa Global na Nishati Yetu ya Toleo la Toleo la pili la toleo

na Jason Smerdon
Toleo la pili la Mabadiliko Ya Tabianchi ni mwongozo wa kupatikana na wa kina wa sayansi nyuma ya joto la joto la kimataifa. Kwa mfano, maandiko yanaelekezwa kwa wanafunzi katika ngazi mbalimbali. Edmond A. Mathez na Jason E. Smerdon hutoa utangulizi mpana, taarifa ya sayansi ambayo inaelewa ufahamu wetu wa hali ya hewa na matokeo ya shughuli za binadamu kwenye joto la dunia yetu.Mathez na Smerdon huelezea majukumu ambayo anga na bahari kucheza katika hali ya hewa yetu, kuanzisha dhana ya usawa wa mionzi, na kuelezea mabadiliko ya hali ya hewa yaliyotokea katika siku za nyuma. Pia wanafafanua shughuli za binadamu ambazo huathiri hali ya hewa, kama gesi ya chafu na uchafu wa erosoli na ukataji miti, pamoja na athari za matukio ya asili.  Inapatikana kwenye Amazon

Sayansi ya Mabadiliko ya Hali ya Hewa: Kozi ya Mikono

na Blair Lee, Alina Bachmann
Sayansi ya Mabadiliko ya Hali ya Hewa: Kozi ya Mikono hutumia maandishi na shughuli kumi na nane za mikono kueleza na kufundisha sayansi ya joto la joto na mabadiliko ya hali ya hewa, jinsi wanadamu wanavyojibika, na nini kinaweza kufanywa au kupunguza kiwango cha joto la joto na mabadiliko ya hali ya hewa. Kitabu hiki ni mwongozo kamili, kamilifu wa mada muhimu ya mazingira. Majukumu yaliyofunikwa katika kitabu hiki ni pamoja na: jinsi molekuli huhamisha nishati kutoka jua ili kuhariri anga, gesi ya chafu, athari ya chafu, joto la joto, Mapinduzi ya Viwanda, majibu ya mwako, loops ya maoni, uhusiano kati ya hali ya hewa na hali ya hewa, mabadiliko ya hali ya hewa, kuzama kaboni, kutoweka, carbon footprint, kuchakata, na nishati mbadala. Inapatikana kwenye Amazon

Kutoka kwa Mchapishaji:
Ununuzi kwenye Amazon huenda ukapoteza gharama ya kukuleta InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, na Hali ya hewaImpactNews.com bila gharama na bila watangazaji ambao wanafuatilia tabia zako za kuvinjari. Hata kama wewe bonyeza kiungo lakini usiupe bidhaa hizi zilizochaguliwa, kitu kingine chochote unachotumia katika ziara hiyo hiyo kwenye Amazon hutupa tume ndogo. Hakuna gharama ya ziada kwako, kwa hiyo tafadhali shiriki katika jitihada. Unaweza pia tumia kiungo hiki kutumia Amazon wakati wowote ili uweze kusaidia kusaidia jitihada zetu.