Пробы воздуха из Арктики показывают, насколько быстро нагревается Земля

В то время как изменение климата проявляется повсюду на е, за Полярным кругом эти последствия больше всего ощущаются в виде таяния ледников, таяния вечной мерзлоты и сокращения морского льда.


Ключевыми игроками в изменении климата являются облака, покрывающие поверхность Земли, и микроскопические переносимые по воздуху аэрозоли, называемые зародышеобразующими частицами льда, которые способствуют образованию льда в этих облаках. Этот танец зарождения льда, облачного покрова и тепла играет важную роль в климате. Но те важнейшие льдообразующие аэрозоли, которыми могут быть минеральная пыль, микробы или морские брызги, почти не изучены в е, где они нуждаются в изучении больше всего, потому что там мало что известно об их воздействии, и не многие ученые отправляются так далеко на север.

Однако это сделали ученые из Университета штата Колорадо. В 2019 году бесстрашная команда, в которую входил ученый-исследователь атмосферы Джесси Кримин, поднялась на борт корабля, поплыла на север, собрала тысячи образцов воздуха, морской воды, морского льда, снега и талой воды и привезла домой вещественные доказательства, необходимые для точного определения того, как зарождается лед и образуются облака. приливы и отливы Северного Ледовитого океана со временем.

Кримин и его команда отправились в замерзшую Арктику на борту немецкого ледокольного корабля «Поларштерн» в рамках экспедиции MOSAiC. Цель исследователей CSU состояла в том, чтобы сообщить о невиданных ранее наблюдениях зарождающихся частиц льда в центральной Арктике, вдали от наземных мест, на которые влияют наземные источники аэрозолей. MOSAiC была крупной международной экспедицией, в которой принимали участие научно-исследовательские проекты, посвященные Арктике, со всего мира.

В статье открытого доступа, опубликованной в Связь с природой, Кримин и его коллеги сообщают о своих прямых наблюдениях за кристаллизовавшимися частицами льда с разрешением по размеру в центральной Арктике, охватывающих весь цикл роста и таяния морского льда. Их результаты показывают сильную сезонность этих частиц с более низкими концентрациями зимой и весной и повышенными концентрациями во время летнего таяния из-за местной биологии. Никто никогда не наблюдал непосредственно эти циклы в этом регионе.

«Важно знать естественный фон этих ледяных зародышевых частиц, прежде чем мы сможем реально оценить, как изменения климата влияют на популяции этих аэрозолей», — объяснила Кримиан, ветеран Северного Ледовитого океана, чьи исследования привели ее несколько раз к самые северные уголки планеты. В команду, которая работала над анализом образцов, собранных во время экспедиции MOSAiC, и написала статью, входили ученые-атмосферники CSU Кевин Барри, Том Хилл и Пол Демотт.

Понимание таких зародышевых частиц льда имеет основополагающее значение для понимания последствий изменения климата на планете из-за их воздействия на облака. Добавление льда к облаку меняет то, как оно взаимодействует со светом и теплом от солнца, а также с теплом, которое отражается от поверхности Земли. А лед важен для запуска осадков.

«Это важный процесс, который мы плохо понимаем, особенно в Арктике», — сказал Кримиан. «Модели просто не понимают правильно, когда дело доходит до оценки этих образующих лед частиц или их облачных эффектов. Итак, это было важное наблюдение — посмотреть, где эти вещи формируются и как они меняются в течение течение года».