Comment des vagues plus hautes provoquent-elles plus de nuages ​​de glace ? Explication d’une expédition de recherche en mer Arctique


Comment des vagues plus hautes provoquent-elles plus de nuages ​​de glace ?  Explication d'une expédition de recherche en mer Arctique

Le climatique provoque une diminution rapide de la superficie de la banquise, ce qui affecte les conditions météorologiques et augmente de manière surprenante la hauteur vagues dans l’Arctique. Dans une nouvelle étude publiée dans Geophysical Research Letters (10.1029 / 2021GL094646), des scientifiques japonais ont analysé les d’une expédition de recherche en 2018 dans la mer des Tchouktches pour démontrer le lien particulier entre les embruns induits par les hautes vagues et la formation de ​​chargés de glace. Leurs résultats ouvrent la à des modèles de climat et de glace de mer plus précis. Crédit photo : NIPR / JAMSTEC / Kitami Institute of Technology

Certains des aspects les plus connus et les plus redoutés du changement climatique sont ses effets possibles sur les conditions météorologiques et la façon dont cela pourrait accélérer la fonte de la glace naturelle. Des recherches ont déjà montré que la superficie de glace de mer dans l’Arctique diminue rapidement en raison du réchauffement climatique et que la température et la teneur en humidité de l’Arctique ont considérablement changé. Malheureusement, il est très difficile de comprendre exactement comment ces changements affecteront la formation des nuages ​​dans la région, et la composition et la phase des nuages ​​sont des questions importantes à prendre en compte dans les modèles numériques prédictifs.

Dans une étude récemment publiée dans Lettres de recherche géophysique, une équipe de scientifiques dirigée par le Dr. Jun Inoue de l’Institut national de recherche polaire, Japon, a posé une question particulière : les vagues plus hautes de la mer arctique peuvent-elles favoriser le développement de nuages ​​chargés de glace ? Cette question peut sembler étrange au premier abord, car la plupart des gens n’auraient pas compris qu’il pouvait y avoir un lien entre ces deux phénomènes naturels. Cependant, comme le montrent les résultats de cette étude, il est probable qu’il y en ait.

Les données de terrain utilisées dans l’étude ont été collectées en novembre 2018 lors d’une expédition en mer des Tchouktches dans l’Arctique à bord du navire de recherche japonais RV Mirai. Des études antérieures dans la région avaient montré que le recul de la banquise dans l’Arctique entraînait des systèmes météorologiques actifs plus fréquents, des vents plus forts et des vagues plus hautes. L’équipe de recherche a suggéré que ces facteurs pourraient affecter la formation et la composition des nuages, car les vagues déferlantes et les vents forts peuvent provoquer la dispersion des particules organiques à la surface de l’océan dans l’atmosphère sous forme de pulvérisation. Une fois que ces particules organiques flottantes ont atteint une hauteur suffisamment élevée, elles agissent comme des « graines » qui facilitent la formation de cristaux de glace, ce qui leur donne le nom de « Ice Core Builders » (INP). Ces cristaux de glace continuent de croître en gelant les gouttelettes d’eau environnantes et en formant ce que l’on appelle des nuages ​​de glace.

Pour prouver cette hypothèse, le Dr. Inoue et son équipage à bord du RV Mirai installent régulièrement divers instruments de mesure à des endroits importants de la mer des Tchouktches sur une période de 12 jours. Des capteurs de particules nuageuses ont été lancés depuis le navire avec un ballon afin d’analyser la phase nuageuse, des aérosols ambiants ont été régulièrement embarqués pour des analyses chimiques, et des mesures de la hauteur des vagues et de la vitesse du vent ont été effectuées en continu. De plus, les chercheurs ont effectué des mesures de turbidité à différentes profondeurs pour clarifier la relation entre les conditions météorologiques et océaniques.

Après avoir analysé toutes les données collectées, les scientifiques ont réussi à brosser un tableau plus clair et plus factuel de la situation. « La mer des Tchouktches est relativement peu profonde avec une profondeur moyenne de seulement 40 mètres. Une couche océanique mixte s’y développe et ouvre le fond marin, dont les nuages ​​forment un réservoir d’INP qui sont soulevés par une énergie cinétique turbulente », explique le Dr. Inoue, « les embruns causés par les vents violents et les vagues élevées amènent ces INP dans l’atmosphère et favorisent la formation de nuages ​​​​de glace. » Il ajoute qu’il s’agit de l’une des premières publications à lier simultanément la structure océanique, les conditions de surface de la mer et les propriétés des aérosols et des nuages.

Les leçons tirées de cette étude sont très importantes si nous voulons prédire avec précision les effets du réchauffement climatique sur l’Arctique. Les nuages ​​de glace reflètent beaucoup moins le rayonnement solaire à ondes courtes que les nuages ​​d’eau, et donc la phase nuageuse a une forte influence sur le bilan thermique de surface des régions polaires. Ils peuvent également augmenter les chutes de neige, ce qui à son tour a un effet positif sur la formation de glace de mer. « Comprendre la relation entre la formation des nuages ​​et le nouvel état de la mer résultant du récent déclin de la banquise arctique est crucial pour faire des prévisions météorologiques et de la banquise habiles ainsi que des projections climatiques futures », souligne le Dr. Inoue. Espérons que d’autres études dans l’Arctique nous permettront de faire la lumière sur tous les petits détails et les interactions cachées qui dictent la météo afin que nous ne soyons pas surpris par les conséquences du changement climatique.


Arctic Ocean Expedition fait progresser la modélisation climatique


Plus d’information:
Jun Inoue et al., Oceanic Supply of Ice ‐ Nucleating Particles and its Effect on Ice Cloud Formation: A Case Study in the Arctic Ocean pendant une épidémie d’air froid au début de l’hiver, Lettres de recherche géophysique (2021). DOI : 10.1029 / 2021GL094646

Fourni par l’Organisation de recherche sur l’information et les systèmes

Citation: Comment des vagues plus hautes provoquent-elles plus de nuages ​​de glace ? Expédition de recherche en mer arctique déclarée (2021, 17 septembre), consultée le 18 septembre 2021 à partir de https://phys.org/news/2021-09-higher-ice-clouds-arctic-sea.html

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