Прогнозы того, сколько арктического морского льда сократится с весны до осени, представляют собой ценную информацию для таких сообществ, как судоходные компании и местные жители, которые зависят от морского льда для охоты. Изменение площади морского льда в Арктике напрямую влияет на многие виды животных и растений. Неопределенные погодные условия весной и летом чрезвычайно затрудняют прогнозирование состояния морского льда в Арктике на конкретный год.Имея данные со спутников, которые измеряют уровень морского льда в Арктике с 1979 года, ученые могут легко рассчитать тенденцию к снижению арктического морского льда.
Чтобы сделать прогнозы относительно того, как морской ледяной покров Арктики может вести себя в наступающем году, у исследователей есть несколько вариантов. Самый простой подход — предположить продолжение долгосрочного тренда в текущем году. Проблема с этим подходом состоит в том, что он упускает выбросы — годы, когда ледяной покров моря будет намного выше или ниже, чем ожидалось.
Другой вариант — проанализировать физические характеристики морского ледяного покрова по мере развития сезона таяния, чтобы попытаться более точно оценить, будет ли количество морского льда в сентябре больше или меньше, чем ожидалось на основе долгосрочного тренда.«Мы показали, что можем использовать информацию, собранную весной и в дальнейшем, чтобы определить, увидим ли мы больше или меньше льда в конце лета, чем ожидалось в результате долгосрочного спада», — сказал Алек Петти, ведущий автор новый доклад, который был опубликован 27 февраля в журнале Earth’s Future, и исследователь морского льда в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.
В исследовании использовались спутниковые измерения площади морского ледяного покрова и начала таяния льда. Команда Петти обнаружила, что прогнозы, основанные на начале таяния льда — времени, когда морской лед начинает таять и появляется открытая вода в Северном Ледовитом океане, — были наиболее надежными ранней весной, в то время как прогнозы, основанные на покрытии морского льда, были более надежными с июня. вперед. В прогнозах особое внимание уделяется регионам, которые исторически соответствовали тому, сколько морского льда осталось до минимальной сентябрьской протяженности. Прогнозы становятся более точными с каждым месяцем, поскольку модель объединяет больше информации, близкой к реальному времени, о таянии морского льда и распределении открытых водоемов в Северном Ледовитом океане и окружающих морях.
Чтобы проверить, дает ли их модель надежные прогнозы, команда Петти вернулась в прошлое и сделала прогнозы на каждый год спутниковой записи, используя исторические данные о состоянии морского льда в Арктике. Затем они сравнили результаты как с фактическим минимальным размером для этого года, так и с тем, что предсказывала долгосрочная тенденция.
«Мы обнаружили, что наша модель прогноза намного лучше, чем линейный тренд, фиксирует то, что на самом деле происходило с морским льдом в любой конкретный год», — сказал Петти. «Наша модель очень хорошо улавливает максимумы и минимумы. Абсолютные значения? Не совсем, но она, как правило, очень хорошо показывает, когда протяженность морского льда будет увеличиваться, а когда уменьшится по сравнению с тем, что мы могли бы ожидать этого года ».
Исследования Петти также показали, что модели могут давать надежные прогнозы состояния морского льда не только для всей Арктики, но и для конкретных регионов; в частности, моря Бофорта и Чукотка к северу от Аляски.«Состояние морского льда оказывает большое влияние на охотничьи сообщества Аляски», — сказал Петти. «Если они заранее узнают, каким будет морской ледяной покров в этом году, они смогут сделать вывод о доступности видов, на которых они охотятся».
По словам Петти, в будущих исследованиях будет изучено объединение различных измерений морского льда в одну и ту же модель для повышения надежности прогнозов.