Хотя современные высокоточные спутники отлично справляются с измерением площади морского льда, измерение объема всегда было сложной задачей. Объем отражается через распределение толщины морского льда, который подвержен ряду сложных процессов, таких как рост, таяние, образование гребней, рафтинг и образование открытой воды.В течение десятилетий ученые руководствовались теорией 1975 года (Торндайк и др.), Которую невозможно было полностью проверить из-за громоздкого характера распределения толщины морского льда.
Теория опиралась на непримиримый термин — один, который не мог быть связан с другими — для обозначения механического перераспределения толщины льда. В результате полная теория не могла быть проверена математически.Приходите к профессору Йельского университета Джону Веттлауферу, вдохновленному сотрудниками и студентами летней учебной программы по геофизической гидродинамике в Океанографическом институте Вудс-Хоул в Массачусетсе. В течение лета Веттлауфер и аспирант Йельского университета Срикант Топпаладодди разработали и сформулировали новый взгляд на пространственно-временную эволюцию толщины морского льда.
Итоговая статья опубликована в выпуске журнала Physical Review Letters от 17 сентября.«Арктика — это оплот глобального климата, на котором мы сосредоточены. В нашей статье мы воплотили концепции, используемые в микроскопическом мире, в термины, соответствующие этой проблеме, имеющей важное значение для климата», — сказал Веттлауфер, член правления A.M.
Бейтман, профессор геофизики, математики и физики Йельского университета.Веттлауфер и соавтор Топпаладодди преобразовали старую теорию в уравнение, подобное уравнению Фоккера-Планка, уравнению в частных производных, используемому в статистической механике для прогнозирования вероятности обнаружения микроскопических частиц в заданном положении под действием случайных сил. Таким образом, уравнение могло бы уловить динамические и термодинамические силы, действующие в полярном морском льду.
«Мы превратили непримиримый термин в нечто сговорчивое и — бах! — решили его, — сказал Веттлауфер.Исследователи заявили, что их уравнение открывает возможность изучения этого аспекта науки о климате для множества методов, обычно используемых в неравновесной статистической механике.