Seit Jahren beobachten Wissenschaftler, dass arktische Gewässer im Winter viel ruhiger sind, wenn sie mit einer Eisschicht bedeckt sind.
Im Sommer Arktis Wirbel wirbeln durch die Wassersäule. Mit der Rückkehr des Wintereises wird das arktische Wasser jedoch unheimlich ruhig, und in den ersten 50 Metern unter dem Eis sind keine Wirbel zu finden.
Jetzt hat ein MIT-Team eine Erklärung dafür, warum die arktischen Gewässer im Winter so viel ruhiger sind. Papier , veröffentlicht in Journal of Physical Oceanography zeigt, dass weniger arktisches Eis mehr Wasserturbulenzen in der Region bedeutet.
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Turbulente Gewässer voraus
Das MIT-Team hat gezeigt, dass die Hauptfaktoren in Wirbelverhalten in der Arktis sind Eisreibung und Ozeanschichtung.
Durch die Modellierung der Physik des Ozeans stellte das Team fest, dass Wintereis im Wesentlichen als Reibungsbremse wirkt, Oberflächengewässer verlangsamt und verhindert, dass sie schneller werden und sich in turbulente Wirbel verwandeln.
Dies geht jedoch nur so weit: Zwischen 50 und 300 Metern Tiefe stellten die Forscher fest, dass die salzig dichteren Schichten des Ozeans das Wasser vor Reibungseffekten schützen. Dieser als Schichtung bezeichnete Effekt ermöglicht es Wirbeln, das ganze Jahr über im Wasser zu wirbelnTiefer arktische Gewässer .
"Wenn sich die Arktis erwärmt, wird dieser Ableitungsmechanismus für Wirbel, dh das Vorhandensein von Eis, verschwinden, da das Eis im Sommer nicht vorhanden und im Winter mobiler sein wird", so John Marshall, Professor fürOzeanographie am MIT, erklärt in a Pressemitteilung .
"Was wir also für die Zukunft erwarten, ist eine Arktis, die viel stärker instabil ist und Auswirkungen auf die Dynamik des arktischen Systems im großen Maßstab hat", fuhr er fort.
Vorhersage der Auswirkungen des Klimawandels
Das MIT-Team verwendete eine "barokline Instabilitätsanalyse", um festzustellen, was die saisonale Änderung der Wirbelaktivität verursachen könnte. Sie verwendeten eine Reihe von Gleichungen, die die Physik des Ozeans beschreiben und dabei helfen, zu bestimmen, wie Instabilitäten im Ozean, wie z. B. Wirbel,unter bestimmten Bedingungen entwickeln.
Wenn die Forscher tippten der Reibungseffekt von Meereis und der Effekt der Schichtung in das System, das Modell erzeugte Wassergeschwindigkeiten, die den Beobachtungen der Wissenschaftler entsprachen.
„Wir sind die Ersten, die eine einfache Erklärung für das, was wir sehen, vorbringen: Unterirdische Wirbel bleiben das ganze Jahr über kräftig, und Oberflächenwirbel werden, sobald Eis vorhanden ist, aufgrund von Reibungseffekten ausgerieben", Erklärt Marshall.
Abgesehen von der Warnung vor einer turbulenten Zukunft für arktische Gewässer zeigen die Ergebnisse des Teams einen neuen Zusammenhang zwischen Wirbelaktivität, arktischem Eis und Ozeanschichtung. Ihre Arbeit kann nun in Klimamodelle einbezogen werden, um ein besseres Verständnis der Auswirkungen zu erlangenvon Klimawandel auf unserem Planeten.