Arktiese storms: hoe wetenskaplikes die voorspellings van gevaarlike poollaagtepunte verbeter - nuus oor klimaatimpak Klimaatsimpaknuus
Polêre laagtepunte is veral moeilik om te voorspel vanweë hul klein grootte en kort lewensduur, en baie vrae bly onbeantwoord. (Shutter)
Die kusgemeenskappe van Noorweë is vertroud met die laagtepunte van die pool, maar dit word dikwels in Kanada ongemerk. Kortstondige, maar intense en moeilike voorspelling, kan laagtepunte aansienlike skade aanrig met stormsterk wind en swaar sneeuval.
Op 28 Februarie het die Noorse Meteorologiese Instituut bevolkings langs die kus van Finnmark gewaarsku vir 'n inkomende polêr laag. Een week later, 'n ander pool-laer bedreigde Noorweërs, hierdie keer naby Trondheim.
Polêre laagtepunte kom dikwels voor in yl bevolkte streke, maar dit het tot sterftes gelei. Daarom moet ons ons vermoë verbeter om hierdie skielike en intense storms te voorspel.
My navorsing in atmosferiese wetenskappe fokus op hierdie meteorologiese verskynsels. Ek doen simulasies van pool laagtepunte met die Kanadese plaaslike klimaatmodel in die Verenigde State Sentrum vir die bestudering en simulasie van klimaat op plaaslike skaal (ESCER).
Polêre laagtepunte is veral moeilik om te voorspel vanweë hul klein grootte en kort lewensduur, en baie vrae bly onbeantwoord. Maar na 'n omvattende oorsig van die gepubliseerde wetenskaplike literatuurEk kan baie van die vrae oor polêre laagtepunte beantwoord.
Klein, maar intens!
Polar laagtepunte is intense maritieme storms wat gedurende die koue seisoen naby die pole ontwikkel. Met 'n diameter van minder as 1,000 48 kilometer en duur dit gewoonlik minder as XNUMX uur, is die lae laagtepunte kleiner - en het hulle 'n korter leeftyd - as die winterstorms wat Oos-Kanada gereeld tref.
Satellietbeelde van twee poollaagtepunte met verskillende wolkhandtekeninge: komma-vormig (a) oor die Noorse See en spiraalvorm (b) oor die Barentssee. (Moreno-Ibáñez, M., Laprise, R. en Gachon, P., 2021.), CC BY-NC
Polêre laagtepunte hou verband met erge weerstoestande, soos sterk, soms orkaankrag, wind en swaar sneeubuie. Die weer verander geassosieer met polêre laagtepunte is skielik.
Gevolglik hou pool-laagtepunte 'n bedreiging in vir kusgemeenskappe, see- en lugvervoer, en olie- en gasplatforms. Sommige polêre laagtepunte het menselewens verloor. In Oktober 2001 het die Torsvåg polêre laagtepunt ontwikkel naby 'n vissersdorpie op die eiland Vannøya, in die noorde van Noorweë. 'N Boot het in die sterk wind omgeslaan en 'n bemanningslid doodgemaak.
Polêre laagtepunte ontwikkel in die noordelike en suidelike halfrondtussen die pole en 'n breedtegraad van onderskeidelik ongeveer 40 grade noord en 50 grade suid. Hulle vorm naby die see-ysrand (waar die see-ys die oop oseaan ontmoet) of met sneeubedekte vastelande, wanneer baie koue lug oor die relatief warm oseaan uitstroom.
Die hitte en vogtigheid in die oseaan verskaf energie aan die koue lug om die ontwikkeling van polêre laagtepunte te voed. Polêre lae verdwyn as hulle land of oor die see-ys beweeg en die energiebron verdwyn.
'N Polêre lae ooste van Labrador. (Omgewing en klimaatsverandering Kanada)
Naby Kanada sien ons poollaagtepunte oor die Labrador-see, Davis-seestraat en Hudsonbaai. Hierdie streke het 'n lae bevolkingsdigtheid, dus is die risiko dat 'n polêre laagtepunt 'n gemeenskap kan beïnvloed, klein.
In ander wêrelddele kan die laagtepunte gevaarlik wees. Noorweë en Japan ly onder die gevolge van hierdie storms, omdat hulle belangrike bevolkingsentrums in die kusgebiede het waar polêre lae kan ontwikkel. Die weer geassosieer met pool laagtepunte kan lei tot die sluiting van paaie en lughawens, en daar is ook 'n risiko vir sneeustortings. Byvoorbeeld, in Januarie 2019, veral intense polêre lae val in Noorweë, wat padafsluitings en die isolasie van 'n dorp veroorsaak.
Infrarooi beeld wat op 19 Maart 1 deur die instrument AVHRR aan boord van die satelliet NOAA-2021 verkry is. Die beeld toon die polêre laagtepunt wat in die weste van Noorweë (in wit) ontwikkel het. (Meteorologies Institutt)
Met klimaatsverandering kan ons verwag dat die ligging en die frekwensie van polêre laagtepunte sal verskuif. In die Noord-Atlantiese Oseaan, byvoorbeeld, pool laagtepunte kan verder noord vorm, aangesien die ysrand terugtrek en met 'n verminderde frekwensie. Baie vrae bly egter onbeantwoord oor die impak van klimaatsverandering op die frekwensie en ruimtelike verspreiding van poollaagtepunte.
Storms wat moeilik is om te voorspel
Akkurate voorspellings van polêre laagtepunte is noodsaaklik om skade daaraan te vermy. Maar die voorspelling van poollaagtepunte is uitdagend vanweë hul klein grootte en kort lewensduur.
Soos met ander weervoorspellings, is die noodsaaklike bestanddele vir 'n korrekte polêre lae skatting is 'n atmosferiese model wat goed en goeie kennis van die huidige toestand van die atmosfeer verrig. 'N Gebrek aan konvensionele waarnemings (soos waarnemings vanaf oppervlakstasies) oor die oseaan en naby die pole, beteken egter dat die aanvanklike omstandighede steeds nie goed genoeg is nie.
Windrigting (pyle), windsnelheid (kleure) en atmosferiese druk (swart lyne) oor die Atlantiese Oseaan op 1 Maart 2021. Elke 'L' stel 'n sikloon voor, met 'n klein sirkeltjie wat die poollaag net wes van die noordkus van Noorweë. (MétéoCentre)
Die onlangse ontwikkeling van atmosferiese modelle - 'n stel vergelykings wat die evolusietoestand van die atmosfeer beskryf - met 'n hoë resolusie, kan polêre laagtepunte beter voorspel word as voorheen. Wetenskaplikes gaan voort om aan hierdie modelle te werk om die manier waarop hulle hitte-uitruiling tussen die oseaan en die atmosfeer voorstel, en ander belangrike prosesse te verbeter.
Ondanks die feit dat die hoëresolusiemodelle ons in staat stel om sommige pool-laagtepunte korrek te voorspel, is daar nog baie werk om te slaag om al hierdie meteorologiese stelsels korrek te voorspel. Wees intussen op die uitkyk: die polêre laagseisoen in die noordelike halfrond is nog nie verby nie!
Marta Moreno Ibáñez, PhD-kandidaat in aarde en atmosferiese wetenskappe, Université du Québec in Montréal (UQAM)