Тед Скамбос, ведущий научный сотрудник Национального центра данных по снегу и льду (NSIDC), и его команда обнаружили температуру от -92 до -94 градусов по Цельсию (от -134 до -137 градусов по Фаренгейту) в полосе протяженностью 1000 километров на самом высоком участке. Восточно-Антарктического ледника.Измерения проводились в период с 2003 по 2013 год датчиком спектрорадиометра изображения среднего разрешения (MODIS) на борту спутника НАСА Aqua и зимой 2013 года в Южном полушарии с помощью Landsat 8, нового спутника, запущенного в начале этого года НАСА и Геологической службой США.
«Я никогда не был в таких холодных условиях и надеюсь, что никогда не буду», — сказал Скамбос. «Мне сказали, что каждый вдох болезненен, и вы должны быть очень осторожны, чтобы не заморозить часть вашего горла или легких при вдохе».Рекордные температуры на несколько градусов ниже, чем предыдущий рекорд -89,2 градуса по Цельсию (-128,6 градуса по Фаренгейту), измеренный 21 июля 1983 года на исследовательской станции Восток в Восточной Антарктиде. Они намного холоднее, чем самая низкая зарегистрированная температура в Соединенных Штатах, измеренная на уровне -62 градуса по Цельсию (-79,6 градуса по Фаренгейту) на Аляске, в северной Азии при -68 градусов по Цельсию (-90,4 градуса по Фаренгейту) или даже на вершине Гренландский ледяной щит —75 градусов по Цельсию (-103 градуса по Фаренгейту).
Скамбос сказал, что рекордные температуры были обнаружены в нескольких карманах размером 5 на 10 километров (3 на 6 миль), где рельеф образует небольшие впадины глубиной в несколько метров (от 2 до 4 метров или от 6 до 13 футов). Эти впадины находятся недалеко от ледяного хребта, который проходит между куполом Аргус и куполом Фудзи — вершинами ледяных куполов Восточно-Антарктического ледяного щита. Антарктические базы расположены на каждом из участков и обычно не используются в течение антарктических зим.
При ясном зимнем небе в этих местах у поверхности снега образуется холодный воздух. Поскольку холодный воздух более плотный, чем воздух над ним, он начинает двигаться вниз.
Воздух собирается в близлежащих лощинах и при благоприятных условиях еще больше охлаждается.«Рекордные условия, кажется, случаются, когда ветер или градиент атмосферного давления пытаются переместить воздух обратно в гору, отталкиваясь от воздуха, который скользил вниз», — сказал Скамбос. «Это позволяет воздуху в низких лощинах оставаться там дольше и охлаждаться еще больше в условиях ясного, чрезвычайно сухого неба», — сказал Скамбос. «Когда холодный воздух задерживается в этих карманах, он достигает сверхнизких температур».
«Любой садовник знает, что чистое небо и сухой воздух весной или зимой приводят к самым низким температурам ночью», — сказал Скамбос. «Дело в том, что здесь, в Соединенных Штатах и большей части Канады, у нас не бывает ночи, которая длилась бы три, четыре или шесть месяцев, чтобы что-то действительно охладилось в условиях длительного ясного неба».Многовековые ледяные трещиныСкамбос и его команда обнаружили рекордно низкие температуры, работая над соответствующим исследованием необычных трещин на поверхности льда Восточной Антарктиды, которым, как он подозревает, несколько сотен лет.«Трещины, вероятно, являются термическими трещинами — зимой температура становится настолько низкой, что верхний слой снега сжимается до такой степени, что поверхность трескается, чтобы выдержать холод и уменьшение объема», — сказал Скамбос. «Это заставило нас задуматься о том, каков диапазон температур.
Итак, мы начали поиск самых холодных мест, используя данные трех спутниковых датчиков».Более чем 30-летние данные, полученные с помощью усовершенствованного радиометра очень высокого разрешения (AVHRR) на серии полярно-орбитальных экологических спутников (POES) NOAA, дали Скамбосу хорошее представление о том, как выглядит картина низких температур в Антарктиде.«Landsat 8 — все еще новый датчик, но предварительные работы показывают его способность детально отображать холодные карманы», — сказал Скамбос. «Это показывает, как даже маленькие кочки торчат сквозь холодный воздух».Скамбо подозревал, что они найдут одну область, где очень холодно.
Вместо этого они нашли большую полосу на большой высоте, где в некоторых местах регулярно достигаются рекордно низкие температуры. Более того, в десятках этих чрезвычайно холодных областей в большинство лет достигались примерно одинаковые минимальные температуры от -92 до -94 градусов по Цельсию (от -134 до -137 градусов по Фаренгейту).«Это все равно что сказать, что в самый холодный день года вся полоса земли от Интернэшнл-Фоллс, Миннесота до Дулута, от Миннесоты до Грейт-Фоллс, Монтана, достигала одной и той же температуры, и более одного раза», — сказал Скамбос. «И это немного странно».
Физический пределУченые подозревают, что слой атмосферы над ледяным плато достигает определенной минимальной температуры и предотвращает охлаждение поверхности ледяного плато.«Кажется, существует физический предел тому, насколько холодно в этой области высокого плато и сколько тепла может уйти», — сказал Скамбос.
Хотя это очень холодное место, поверхность Антарктиды излучает тепло или энергию в космос, особенно когда атмосфера сухая и свободная от облаков.«Уровни углекислого газа, оксида азота, следов водяного пара и других газов в воздухе могут налагать более или менее единообразный предел на то, сколько тепла может излучаться от поверхности», — сказал Скамбос.
Скамбос и его команда продолжат совершенствовать свою карту самых холодных мест Земли, используя данные Landsat 8. «Это замечательный спутник, и мы неоднократно поражались тому, насколько хорошо он работает не только для отображения температуры, но и для картографирования сельскохозяйственных культур, лесов и ледников по всему миру», — сказал Скамбос.«Использование данных Landsat 8 является широким и разнообразным, — сказал Джеймс Айронс, научный сотрудник проекта Landsat 8 в Центре космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. — И работа Скамбоса является примером некоторых интересных научных достижений. с помощью Landsat 8. "В более долгосрочной перспективе Скамбос и его команда попытаются спроектировать метеостанции и установить их в районе, где наблюдаются рекордные температуры, чтобы подтвердить данные со спутников Landsat 8 и MODIS. В настоящее время большинство автоматических метеостанций поблизости не работают в разгар зимы.
«На исследовательских базах нет людей, которые остаются на зиму для измерения температуры», — сказал Скамбос. «Нам нужно будет исследовать электронику, способную выдержать такие температуры».Посмотрите анимацию НАСА «Самое холодное место в мире»: http://www.youtube.com/watch?v=Hp6wMUVb23c
