Si Dr Ola Persson at iba pang mga siyentipiko ng MOSAiC ay nag-set up ng isang pang-agham na instrumento sa Karagatang Sentral ng Arctic. Credit: Daisy Dunne para sa Carbon Brief

Ang pinakamalaking ekspedisyon ng pagsasaliksik ng polar sa buong mundo ay kasalukuyang isinasagawa sa Arctic. Ang taon na paglalakbay, na kilala bilang Multidisciplinary drift Observatory para sa Pag-aaral ng Arctic Climate (MOSAiC), ay nagsasangkot ng 300 mga mananaliksik mula sa 19 na bansa. Mula sa isang barko na nakulong sa yelo ng dagat, ang mga siyentipiko ay nagsasagawa ng mga sukat na makakatulong upang mabago ang mga modelo ng klima. Carbon Brief ng manunulat ng agham Daisy Dunne sumali sa ekspedisyon para sa unang anim na linggo nito sa taglagas ng 2019. Ito ang pangatlo sa apat na artikulo na nakatuon sa ekspedisyon ng MOSAiC.

Para sa mga barko na naglalayag na malapit sa north poste, kakaunti ang mga kaganapan na nagdudulot ng mas malaking panganib kaysa sa bagyong Arctic. 

Ang mga bagyo sa Arctic ay maaaring magpalabas ng sobrang lakas ng hangin, na nagpapalakas ng karagatan, na naging sanhi ng pagbulwak ng mga alon ng maraming metro. Hindi lamang nito ginawang hindi mabata ng mga marino ang buhay sa dagat, ngunit ginagawang mas mahirap din ang pag-navigate sa Arctic - at mga icebergs nito.

Maaari ring mapunit ng malakas na hangin ang yelo sa dagat, na sanhi nitong maghiwalay at lumipat sa iba't ibang direksyon. Ang isang lumalagong larangan ng pagsasaliksik ay nagpapahiwatig na ang epekto ng bagyo ng hangin sa yelo sa dagat ay maaaring mas malaki kaysa sa dating naisip - at potensyal na makabuluhan para sa mga pagtataya ng pagkawala ng yelo sa hinaharap.

Mayroong umuusbong na ebidensya, upang iminumungkahi na ang mga bagyong Arctic ay maaaring makaapekto sa panahon na malayo sa mga poste.

"Ang maikling sagot ay may ilang epekto sa kalagitnaan ng latitude mula sa mga bagyo ng Arctic, ngunit hindi namin alam kung ano ang regularidad na nangyayari," sabi ni Dr Ola Persson, isang polar meteorologist mula sa National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Ang Persson ay isa sa 600 mga taong nakikibahagi sa MOSAiC, ang pinakamalaking ekspedisyon ng pananaliksik na Arctic na sinubukan. (Carbon Brief kamakailan lamang ay sumali ang ekspedisyon para sa unang anim na linggo.)

Bilang bahagi ng ekspedisyon, si Persson at ang kanyang mga kasamahan ay nagtayo ng isang hanay ng mga instrumento upang masukat ang iba't ibang mga aspeto ng mga bagyong Arctic - mula sa bilis ng hangin na dinadala nila sa laki ng kanilang epekto sa yelo ng dagat.

Ang pagkolekta ng nasabing data ay makakatulong upang masagot ang mga mahahalagang katanungan tungkol sa mga bagyo ng Arctic, tulad ng kung paano sila nakakaapekto sa pangmatagalang yelo at mga kondisyon ng klima at kung paano, kung sa gayon, maaari silang magbago bilang tugon sa pagbabago ng klima.

Baluktot

Ang mga bagyo sa Arctic ”- tinatawag ding Arctic o polar cyclones - ay mga low-pressure system na nakakaapekto sa Arctic Ocean at sa kalapit na mga lupain nito, kabilang ang Greenland, hilagang Canada at hilagang Eurasia. Sa isang bagyo sa Arctic, paikot-ikot ang hangin.

Ipinapakita ng animasyon sa ibaba ang paggalaw ng mga bagyo sa Arctic sa buong hilagang bahagi ng polar noong 2012 - a record-low year para sa ice ice. Sa animation, ang paggalaw ng mga hangin sa ibabaw ay kinakatawan ng mga maliliit na arrow na kulay ayon sa bilis.

Ang paggalaw ng mga bagyo sa tag-araw sa buong Arctic noong 2012. Credit: NASA / Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio

Ang mga bagyong Arctic ay maaaring mabuo pareho sa loob at labas ng polar region, sabi ni Persson. "Ang ilan sa mga ito ay tila nagmula bilang mga bagyo na nagmula sa mas mababang latitude at lumilipat sa Arctic. Ang iba pang mga bagyo ng Arctic ay tila umuunlad sa rehiyon ng Arctic. "

Ang mga bagyo na nagmula sa Arctic ay maaaring mabuo kung mayroong isang kaguluhan sa "tropopos"- ang bahagi ng kapaligiran na nagsisilbing isang hangganan ng hangganan sa pagitan ng troposf at stratosphere, sabi ni Persson. "Ang mga kaguluhan na ito ay maaaring maging napaka-haba ng buhay at, kung ang mga kondisyon ay tama, tila hinihimok nila ang isang mababang antas ng bagyo."

Sa paghahambing sa mga tropical tropical (kilala bilang bagyo or hurricanes depende sa kung saan nahanap ang mga ito) nagkaroon ng napakaliit na pananaliksik sa mga bagyong Arctic, sabi ni Persson.

Ito ay higit sa lahat dahil, sa paghahambing sa mga bagyo sa kalagitnaan ng latitude, ang mga bagyong Arctic ay nakakaapekto sa napakakaunting mga tao. Gayunpaman, mabilis na pagbaba ng yelo sa dagat ay ginagawang mas madali ang Arctic na mag-navigate para sa mas mahabang panahon ng taon. Ito naman ay nagdulot ng isang boon sa pareho komersyal at turista aktibidad sa Arctic - ang paggawa ng pangangailangan upang maunawaan ang mga bagyong Arctic na mas kagyat.

Mayroon ding ilang katibayan na iminumungkahi na ang pagbabago ng klima ay maaaring gawing mas madalas na mga bagyo sa Arctic, sabi Prof Jenny Hutchings, isang siyentipiko ng MOSAiC at mananaliksik ng dinamikong yelo sa dagat mula Oregon State University. "Tila may pagtaas ng aktibidad ng bagyo hanggang sa Arctic," sabi niya sa Carbon Brief.

Gayunpaman, ang kakulangan ng makasaysayang data sa mga bagyong Arctic ay nagpapahirap na maitaguyod kung may pagtaas ng takbo, sabi ni Persson:

"Mayroong ilang mungkahi na ang mga bagyo ng Arctic ay maaaring mas madalas ngayon, ngunit ang problema ay wala kaming isang buong sukat mula sa dati. Marahil ang nakaraang mas mababang dalas na aming napansin ay dahil sa ang katunayan na ang aming mga modelo, o ang aming mga muling pagtatayo ng nakaraan, ay hindi kumpleto nang sapat. "

Ang isa pang aspeto ng mga bagyong Arctic na hindi pa nakakakuha ng malinaw na larawan ng mga siyentipiko ay ang kanilang pisikal na istraktura, sinabi ni Persson:

"Ang mga bagyo ng Arctic ay tila may ibang istraktura kaysa sa mga cyclone ng kalagitnaan ng latitude. Mayroong ilang mga pag-aaral sa huling dalawa hanggang apat na taon na iminungkahi na mayroon silang isang patayong istruktura na mas katulad sa isang bagyo kaysa sa bagyo sa kalagitnaan ng latitude. "

Sa panahon ng ekspedisyon ng MOSAiC, nilalayon niya na mangalap ng data sa patayong istruktura ng mga bagyong Arctic. Ang ekspedisyon ay nakasentro sa paligid ng Polarstern, isang German icebreaker na sadyang nagyelo sa ice ice. Ang sasakyang-dagat ay naaanod sa yelo habang lumilipat ito pahilaga sa susunod na taon.

Ang mapa na nagpapakita ng ruta ng Polarstern mula sa pag-alis nito mula sa Tromso noong 20 Setyembre 2019 hanggang sa 85 degree sa hilaga sa Central Arctic Ocean, kung saan nakalakip ito mismo sa isang ice floe noong 6 Oktubre 2019 (pula). Ang arrow na arrow ay naglalarawan sa lugar na maaaring lumipat sa barko sa paglalakbay sa taon, na magtatapos malapit sa Fram Stam. Credit: Tom Prater para sa Carbon Brief

Upang pag-aralan ang istraktura ng mga bagyong Arctic, ang Persson at ang kanyang mga kasamahan ay kailangang maghintay para sa kanila na makapasa sa barko. Pagkatapos ay mangolekta sila ng data sa mga bagyo gamit ang isang serye ng mga instrumento, kabilang ang mga lobo ng panahon, na kumukuha ng mga pagbabago sa temperatura ng atmospera, presyon, kahalumigmigan at hangin. Gumagamit din sila ng mga dalubhasang radar ng panahon, na gumagamit ng mga radio radio upang makita ang mga pagbabago sa pag-ulan at bilis ng hangin.

Ang hanay ng mga instrumento ay kukuha ng mga sukat sa iba't ibang taas sa kapaligiran sa panahon ng isang bagyo. Sa pamamagitan ng pag-iikot ng impormasyong ito, inaasahan ng mga mananaliksik na malaman ang higit pa tungkol sa patayong istraktura ng pagpasa ng mga bagyong Arctic.

Ang Juergen Graeser ay naglulunsad ng isang lobo ng panahon sa helicopter deck ng Polarstern. 22 Setyembre 2019. Credit: Esther Horvath

Masira ang yelo

Pati na rin ang pagsisiyasat sa istraktura ng mga bagyong Arctic, susubukan din ng mga mananaliksik ng MOSAiC na makakuha ng larawan kung paano nila maaapektuhan ang sea ice. Sinabi ni Persson:

"Ang napansin ng mga tao sa nakalipas na ilang taon ay kapag mayroon tayong isang malaking malaking bagyo, nawawala ang yelo ng dagat."

Ang isang dramatikong halimbawa nito ay naganap sa 2012, nang ang Arctic ay tinamaan ng isang malakas, mabagal na bagyo noong Agosto. Ang bagyo ay tumagal ng halos dalawang linggo, na nagdadala ng malakas na ulan at 30mph hangin.

Nitong taon, umabot ang yelo ng Arctic sea pinakamababang antas sa talaan. Posible na ang bagyo ay may papel na ginagampanan sa pagmamaneho ng mabilis na pagbagsak sa yelo ng dagat.

Ang mga siyentipiko ay may hypothesised na ang bagyo ay pinahusay ang pagkawala ng yelo sa pamamagitan ng sanhi ng pagbagsak ng yelo, naiwan itong mas mahina sa pagkatunaw. Ang bagyo ay maaaring kahit na itulak ang yelo sa mas maiinit na tubig, karagdagang pagpapahusay ng pagtunaw, sabi ng mga mananaliksik.

Gayunpaman, ang iba pang mga mananaliksik ay nagtalo na ang bagyo ay gumaganap lamang ng isang menor de edad na papel sa mababang record.

A pag-aralan nai-publish noong 2013 sinuri ang epekto ng bagyo gamit ang pagmomolde ng klima. Ang mga mananaliksik ay nagpatakbo ng dalawang hanay ng mga simulation: ang isang salamin sa mga kondisyon ng Arctic noong 2012 kasama ang bagyo sa Agosto at ang isang salamin sa 2012 na mga kondisyon nang walang bagyo.

Nalaman ng pananaliksik na, sa parehong mga hanay ng mga simulation, nahulog ang yelo ng dagat ng Arctic sa isang bagong record na mababa. Gayunpaman, sa mga simulation kabilang ang bagyo, ang record low ay naitakda sa paligid ng 10 araw na mas maaga kaysa sa mga simulation na walang bagyo.

Iminungkahi ng mga natuklasan na ang iba pang mga kadahilanan ay mas mahalaga para sa record-low na mga kondisyon ng yelo na nakita noong 2012, sinabi ng mga mananaliksik. Halimbawa, sa taong iyon, ang temperatura ng tag-init ng Arctic ay mas mainit kaysa sa average at ang ice pack ay binubuo ng higit sa "unang taon na yelo"- batang yelo na mas madaling kapitan ng pagkatunaw.

Ang mga pagbabago sa lawak ng yelo ng Arctic na may edad na mas mababa sa isang taon (light blue) hanggang sa yelo na may edad na apat na taon pataas (madilim na asul) sa paglipas ng panahon. Ang extent ay ipinapakita para sa parehong linggo (22-28 Oktubre) mula 1985-2019. Pinagmulan ng Data: National Snow and Ice Data Center. Tsart ni Carbon Brief gamit ang Highcharts

Habang ang pag-aaral ay nakatulong sa ilaw sa 2012 na bagyo, ang tunay na epekto ng mga bagyong Arctic sa yelo ng dagat ay nananatiling hindi kilala. "Nakatingin lang kami sa isang malaking bagyo," sinabi pag-aaral ng co-author Dr Ron Lindsay, galing sa University of Washington noong 2013. "Kung nais nating maunawaan kung paano maaapektuhan ng mga bagyo ang takip ng yelo sa hinaharap kailangan nating maunawaan ang epekto ng mga bagyo sa iba't ibang mga kondisyon."

Ang isa sa mga layunin ng pagsasaliksik ng ekspedisyon ng MOSAiC ay pag-aralan ang epekto ng mga bagyong Arctic sa yelo ng dagat para sa isang buong taon, sa ilalim ng isang malawak na hanay ng mga kondisyon.

Sa isang 50km-radius sa paligid ng pangunahing kampo ng yelo ng MOSAiC, mayroon ang mga siyentipiko install isang network ng mga lumulutang na istasyon ng pananaliksik. Ang mga istasyong ito ay tahanan ng isang serye ng mga instrumento na, para sa susunod na taon, ay kukuha ng malapit-tuloy-tuloy na pagsukat ng mga pagbabago sa kapaligiran, yelo ng dagat at karagatan.

Isa sa mga instrumento na ito, a higanteng metal sledge set-up ni Persson at ng kanyang mga kasamahan, ay gagamitin upang pag-aralan ang mga bagyong Arctic. Ang sledge ay sakop ng iba't ibang mga piraso ng kagamitan na sumusukat sa mga pagbabago sa kapaligiran.

Ang pinakamahalagang piraso ng kit para sa pagsubaybay sa pagpasa ng mga bagyo sa Arctic ay isang "sonic anemometer" - isang instrumento na lumalabas mula sa gilid ng sledge na gumagamit ng mga sound wave upang masukat ang mga pagbabago sa bilis at direksyon ng hangin.

Si Dr Ola Persson at isang kasamahan ay nakakabit ng isang sonic anemometer sa isang pang-agham na instrumento sa Central Arctic Ocean. Credit: Daisy Dunne para sa Carbon Brief

Nagtatampok din ang sledge ng isang advanced na GPS system, na nagpapahintulot sa mga mananaliksik na subaybayan ang lokasyon ng mga floes ng yelo sa real time.

Gamit ang mga instrumento na ito, plano ng mga mananaliksik na subaybayan ang bilis at lakas ng hangin sa panahon ng mga bagyo - at kung ang mga hangin na ito ay sanhi ng pagkasira ng yelo sa dagat at lumipat sa iba't ibang direksyon.

"Inaasahan namin na mai-map ang tugon ng yelo sa panahon ng isang bagyo at tingnan kung ang mataas na hangin na dala ng mga bagyo ay nagiging sanhi ng pag-iiba ng yelo," sabi ni Hutchings.

Mapanganib ang pananaliksik. Ang isang partikular na matinding bagyo ay maaaring maging sanhi ng pag-ihiwa ng yelo ng dagat sa dalawa o paghiwalay ng buo, na nagiging sanhi ng mga instrumento ng mga mananaliksik na mahulog sa karagatan.

"Iyon ay isang bagay na magiging kagiliw-giliw na makita, na kung saan ang mga yelo na lumulutang ay nakaligtas sa pagtatapos - at kung saan hindi," sabi Dr Thomas Krumpen, isang sea ice researcher mula sa AWI at co-cruise leader na nasa ibabaw ng Akademik Fedorov.

Ang mga pagsukat na kinunan hanggang sa pagtatapos ng ekspedisyon noong Setyembre 2020 ay maaaring sana ay mas madilim ang epekto ng mga bagyong Arctic sa takip ng yelo.

Mga bagyo sa pagtakbo

Ang isang kadahilanan na ang mga siyentipiko ng MOSAiC ay masigasig na mangalap ng data sa mga bagyo sa Arctic ay ang ilang ebidensya na nagmumungkahi na maaaring maapektuhan nila ang mga kondisyon ng klima na malayo sa mga poste.

Ito ay dahil, sa ilalim ng ilang mga kundisyon, tila ang panahon ng Arctic ay maaaring makatakas sa rehiyon ng polar at maabot ang mga kalagitnaan ng latitude, sabi ni Persson.

Ang isang halimbawa nito ay nangyari noong unang bahagi ng 2019, nang ang mga bahagi ng US at Canada ay sinaktan ng isang matinding lamig na nagpadala ng temperatura na bumubulusok sa -17C at sa baba.

Isang tao ang naghuhukay ng isang pulang kotse ng Chevrolet mula sa paradahan ng snow sa umaga. Toronto, Canada. 29 Enero 2019. Credit: Torontonian / Alamy Stock Photo

Kahit na ang hindi pa tiyak ang agham, tila ang mga bagyong Arctic ay maaaring lumipat sa Arctic at sa kalagitnaan ng mga latitude kapag may kaguluhan sa "stratospheric polar vortex"- isang mababang presyon ng panahon system na nakaupo sa paligid ng 50km sa itaas ng Arctic.

Kapag nabalisa, ang polar vortex ay maaaring humina - pinapayagan ang malamig na panahon na kadalasang naglalaman nito upang lumagay sa mid-latitude. "Nagdadala [ito] ng maraming cool na hangin at nagpapaikot ng maraming mga bagyo at ulan ng niyebe," sabi ni Persson.

Ipinapakita ng diagram sa ibaba kung paano pinapayagan ng isang mahina na polar vortex ang malamig na panahon ng Arctic na makatakas mula sa hilagang poste.

Ang agham sa likod ng polar vortex. Kredito: NOAA

Kahit na ang mga kalagitnaan ng latitude ay nakakita ng maraming mga kilalang malamig na snaps sa mga nakaraang taon, hindi pa malinaw kung ang mga naturang kaganapan ay nagiging mas malamang, sabi ni Persson.

Sa pamamagitan ng pagkolekta ng data sa mga paggalaw ng mga bagyong Arctic sa kurso ng MOSAiC, inaasahan niyang makakuha ng isang mas mahusay na pag-unawa sa kung gaano kadalas ang paglalakbay nila sa Arctic. "Ang maikling sagot ay may ilang epekto sa kalagitnaan ng latitude mula sa mga cyclone ng Arctic, ngunit hindi namin alam kung ano ang regularidad na nangyayari."

Tungkol sa Ang May-akda

Si Daisy Dunne ay isa sa limang mamamahayag na napiling mag-ulat sa MOSAiC. Ang kanyang mga gastos sa sandaling umalis sa Tromso ay saklaw ng Alfred Wegener Institute, na nag-ayos ng ekspedisyon.

Ang artikulong ito ay orihinal na lumitaw Carbon Brief

Mga Kaugnay Books

Pagbabago sa Klima: Ano ang Kailangan ng Tingin Ang Lahat

ni Joseph Romm
Ang mahahalagang panimulang aklat sa kung ano ang magiging tukoy na isyu ng ating panahon, Pagbabago sa Klima: Ano ang Kailangan ng Tingin ng Tao ® ay isang malinaw na pananaw na pangkalahatang pananaw ng agham, mga kontrahan, at mga implikasyon ng ating warming planeta. Mula kay Joseph Romm, Chief Science Advisor para sa National Geographic Taon ng Living Dangerously serye at isa sa Rolling Stone's "100 na mga taong nagbabago sa Amerika," Pagbabago sa Klima nag-aalok ng mga mahigpit na sagot sa mga siyentipiko at pang-agham sa mga pinaka-mahirap (at karaniwang pamulitika) na mga tanong na pumapalibot sa kung ano ang itinuturing ng klimatologong si Lonnie Thompson na "isang malinaw at kasalukuyang panganib sa sibilisasyon.". Available sa Amazon

Pagbabago ng Klima: Ang Science ng Global Warming at ang aming Enerhiya Hinaharap Ikalawang Edisyon Edition

ni Jason Smerdon
Ang ikalawang edisyon ng Pagbabago sa Klima ay isang naa-access at kumpletong gabay sa agham sa likod ng global warming. Magandang isinalarawan, ang teksto ay nakatuon sa mga estudyante sa iba't ibang antas. Si Edmond A. Mathez at Jason E. Smerdon ay nagbibigay ng isang malawak, kaalaman na pagpapakilala sa agham na nagbabantang sa aming pag-unawa sa sistema ng klima at ang mga epekto ng aktibidad ng tao sa pag-init ng ating planeta. Sinira at Smerdon ang mga tungkulin na ang kapaligiran at karagatan maglaro sa ating klima, ipakilala ang konsepto ng balanse sa radiation, at ipaliwanag ang mga pagbabago sa klima na naganap sa nakaraan. Detalye rin sila sa mga aktibidad ng tao na nakakaimpluwensya sa klima, tulad ng greenhouse gas at mga erosol na emissions at deforestation, pati na rin ang mga epekto ng natural phenomena.  Available sa Amazon

Ang Agham ng Pagbabago sa Klima: Isang Paraan ng Hands-On

ni Blair Lee, Alina Bachmann
Ang Agham ng Pagbabago ng Klima: Ang Isang Hands-On Course ay gumagamit ng teksto at labing-walo na mga aktibidad sa kamay upang ipaliwanag at turuan ang agham ng global warming at pagbabago ng klima, kung paano ang mga tao ay may pananagutan, at kung ano ang maaaring gawin upang mabagal o pigilin ang rate ng global warming at climate change. Ang aklat na ito ay isang kumpletong, komprehensibong gabay sa isang mahalagang paksa sa kapaligiran. Ang mga paksa na sakop sa aklat na ito ay kinabibilangan ng: kung paano ang mga molecule ay naglilipat ng enerhiya mula sa araw upang mapainit ang atmospera, greenhouse gases, epekto ng greenhouse, global warming, Industrial Revolution, reaksyon ng pagkasunog, feedback loop, relasyon sa pagitan ng panahon at klima, pagbabago ng klima, carbon sinks, extinction, carbon footprint, recycling, at alternatibong enerhiya. Available sa Amazon

Mula sa Ang Publisher:
Ang mga pagbili sa Amazon ay pumunta upang bayaran ang gastos ng pagdadala sa iyo InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, at ClimateImpactNews.com nang walang gastos at walang mga advertiser na sumusubaybay sa iyong mga gawi sa pagba-browse. Kahit na nag-click ka sa isang link ngunit hindi bumili ng mga napiling produkto, anumang bagay na binili mo sa parehong pagbisita sa Amazon nagbabayad sa amin ng isang maliit na komisyon. Walang karagdagang gastos sa iyo, kaya mangyaring tumulong sa pagsisikap. Maaari mo ring gamitin ang link na ito gamitin sa Amazon sa anumang oras upang matulungan kang suportahan ang aming mga pagsisikap.