Международные усилия надеются выяснить физику кромки льда, чтобы лучше понять и спрогнозировать открытую воду в арктических морях.«Это никогда не делалось на таком уровне, на такой большой территории и в течение такого длительного периода времени», — сказал главный исследователь Крейг Ли, океанограф из Лаборатории прикладной физики Вашингтонского университета. «Мы действительно пытаемся решить физику в течение всего сезона таяния».Проект финансируется Управлением военно-морских исследований США.
В его состав входят ученые из Морской аспирантуры, Лаборатории военно-морских исследований, Кембриджского университета, Йельского университета, Лаборатории океанографии Вильфранша, Океанографического института Вудс-Хоул, Британской антарктической службы, Шотландской ассоциации морских наук и Корейского института полярных исследований.В течение следующих месяцев в рамках кампании будет рассмотрено, изменятся ли процессы, приводящие к таянию морского льда, с увеличением открытой воды к югу.
Например, открытая вода поглощает больше солнечной радиации, что может привести к большему таянию льда. Открытая вода также подвергает океан ветру и волнам, что может привести к большему перемешиванию, что приведет к контакту более теплой и глубокой воды со льдом.
Наблюдения покажут, насколько открытая вода позволяет поверхностным волнам расти и разрушать лед, или как ветер, дующий через открытую воду или битый лед, может взбалтывать воду ниже. Они также изучат, насколько глубоко проникает солнечное тепло, как погода и течения влияют на лед и что все это означает для роста крошечных растений и животных, живущих во льду.«Поскольку летом становится все больше и больше открытой воды, процессы, контролирующие эволюцию морского льда, меняются», — сказал Люк Рейнвилл, океанограф из Лаборатории прикладной физики UW.«Увеличение открытой воды, вероятно, означает более интенсивное перемешивание с помощью ветра», — сказал Рейнвилл. «Точно так же поверхностные волны смогут распространяться дальше в открытой воде, набирая высоту и силу.
Как только эти волны встречаются со льдом, они способствуют разрушению кромки льда».В центре внимания исследования находится пограничная ледяная зона, область между твердым льдом и открытой водой, которая только сейчас начинает формироваться вдоль побережья северной Аляски и Канады.
В марте, когда лед был достаточно толстым, чтобы приземлиться самолеты, исследователи установили на льду четыре группы датчиков на линии, протянувшейся почти на 200 миль к северу.На каждом сайте есть инструменты для измерения атмосферы, льда и океана. Линия предназначена для непрерывного измерения движущейся цели краевой зоны льда, при этом южные приборы тают, а на их место приходят северные. Датчики океана, которые перемещаются вверх и вниз, будут измерять условия подо льдом.
В конце июля, когда кромка льда отступит, обнажив первую открытую воду вдоль северного побережья Аляски, исследователи выпустят четыре роботизированных планера. Эти планеры, разработанные Лабораторией прикладной физики UW, будут перемещаться с помощью GPS в открытой воде и с помощью акустических маяков, подвешенных ко льду, когда они находятся подо льдом. Когда планер всплывает на поверхность, исследователи могут загружать данные и отправлять новые команды с берега — например, направлять планеры для наблюдения за последствиями большого надвигающегося шторма или исследовать область, которая быстро тает. Другой прибор, разработанный в UW, SWIFT float, будет выполнять точные измерения поверхностных волн.
Ли присоединится к корейскому ледоколу в августе, чтобы разместить пятый комплект инструментов и изучить, как химический состав и температура влияют на микроскопические морские организмы, живущие во льдах. Тем временем команда из Университета Майами делает спутниковые снимки льдин с высоким разрешением, которые исследователи объединят с другими наблюдениями.
«Эта полевая программа позволит получить уникальное представление о процессах, вызывающих летнее таяние арктических льдов», — сказал Ли. «Это автоматизация и беспрецедентное сотрудничество, которые позволяют нам быть наготове весь сезон», — сказал он. «Вы не могли позволить себе находиться там с такой интенсивностью, в течение такого периода времени и по-другому».