Полярная метеорология - Polar meteorology

Смотрите также: Полярный климат

Полярный метеорология исследование атмосферы Земли полярные регионы. Поверхность температурная инверсия типичен для полярных сред и приводит к стоковый ветер явление. Вертикальная структура температуры полярной среды имеет тенденцию быть более сложной, чем в средних широтах или тропический климат.

История

Начало

Сбор данных полярной метеорологии начался в 1893 г. Фритьоф Нансен во время его Экспедиция на Северный полюс. Одна из целей экспедиции - детальные метеорологические и ранние океанографические измерения. Измерения, сделанные с корабля Нансена, получившего название «Фрам», использовались Вагн Вальфрид Экман разработать теорию поворота поверхностного потока с трением ( Спираль Экмана ).[1]

Холодная война

В Холодная война послужил катализатором прогресса полярной метеорологии. Воздушные шары вдоль северных границ США и Канады использовались для атмосферное профилирование. ПВО Северной Америки часто использовали инструменты на воздушных шарах для изучения Арктики. Атомные подводные лодки, которые США использовали в качестве защитного механизма, были оснащены устремленными вверх сонар. Позднее эти данные были рассекречены, и в период с 1958 по 1979 год они стали базой для оценки истончения льда с 1980-х годов до наших дней.[1] Россия также предоставила высокоточные данные за период с 1937 по 1991 год.

Сегодняшний день

Сегодня количество подводных карт и измерений резко сократилось. Один из классических способов измерения толщины льда - просверлить отверстие во льду и проанализировать полученный лед. Существует также много более сложных методов и устройств, предназначенных для измерения и отслеживания погодных условий в полярных районах. К ним относятся буи для баланса массы льда, гидролокатор, направленный вверх с подледных буев, и спутники. Глобальное потепление повысило интерес к полярной метеорологии. Это связано с тем, что большая часть снега и льда на Земле находится в полярных регионах, и ожидается, что эти области будут больше всего подвержены влиянию снега / льда. альбедо эффект обратной связи. Следовательно, если повышенная концентрация углекислого газа в атмосфере вызывает глобальное потепление, то полярные регионы должны нагреваться быстрее, чем другие места на Земле.[2]

Интересующие темы

Взаимодействие морского льда и океана в атмосфере

Взаимодействие между атмосферой, льдом и океаном ограничено пограничный слой атмосферы, на которое в основном влияют характеристики поверхности. В полярных регионах это шероховатость морского льда и сплоченность морского льда, которые сильно влияют на распределение температуры поверхности. Другими факторами являются скорость и направление ветра, температура воздуха и место контакта с ветром.[3] И морской лед, и ветер оказывают большое влияние на пограничный слой атмосферы, который часто используется для измерения условий в полярных районах.

Полярные облака и осадки

Атмосферная часть гидрологического цикла в полярных регионах играет важную роль в том, что:[3]

  • баланс полярных ледяных масс неразрывно связан с осадками,
  • облака изменяют перенос излучения,
  • выпуск скрытая теплота изменяет температуру воздуха, следовательно, циркуляцию.

Углекислый газ и метан

Углекислый газ (CO2) представляет особый интерес для полярной метеорологии, поскольку влияет на таяние морского льда. В результате деятельности человека в атмосферу выделяется углекислый газ в результате сжигания нефти, угля и природного газа. На каждый фунт выделенного углекислого газа исчезает дюжина фунтов арктического морского льда. Это подчеркивает тепловую мощность углекислого газа, который закачивает в наш климат в 100 000 раз больше энергии, чем выделяется при сжигании нефти, угля или природного газа.[4] Белый арктический лед, уровень которого в настоящее время находится на самом низком уровне за новейшую историю, вызывает большее поглощение. Профессор Вадхамс в недавней статье BBC подсчитал, что это поглощение солнечных лучей имеет эффект, «эквивалентный примерно 20 годам дополнительного количества СО2, добавляемого человеком». По словам эксперта Кембриджского университета, ледяная шапка Арктики «уходит в небытие».[5]

Метан, мощный парниковый газ, вносит значительный положительный отзыв поскольку глобальное потепление ведет к отступлению огромных вечная мерзлота регионы северного полушария. По мере того как вечная мерзлота отступает, все больше территорий становятся источниками метана. Оценки выбросы метана из северных болот сильно различаются из-за (1) обширной изменчивости эмиссии метана между различными болотами и внутри них, (2) очень ограниченных сведений об этих потоках для различных типов почв и (3) отсутствия репрезентативных данных для обширных такие области, как огромные болота, например, в Сибири.[6] Последние достижения позволяют датчикам напрямую измерять турбулентные потоки метана с поверхностей с естественным излучением. Датчик метана с быстрым откликом также может быть установлен на исследовательских самолетах, таких как самолет Polar 5 Институт Альфреда Вегенера.

Рекомендации

  1. ^ а б Уэтерли, Джон У. «Полярная метеорология и климат» (PDF). Наука и технологии в холодных регионах. Энциклопедия систем жизнеобеспечения.
  2. ^ Гость, Питер (2005). «Изменение климата - Введение». Военно-морская аспирантура - кафедра метеорологии. Архивировано из оригинал на 08-05-2005. Дата обращения 10.01.2013. Проверить значения даты в: | accessdate = и | archivedate = (помощь)
  3. ^ а б Вакер, У. «Полярная метеорология». Институт Альфреда Вегенера. Архивировано из оригинал на 2007-02-20. Дата обращения 10.01.2013. Проверить значения даты в: | accessdate = (помощь)
  4. ^ "Арктическая" спираль смерти "потрясла и обеспокоила ученых-климатологов". Ванкуверский наблюдатель. 2012-09-19. Получено 2014-04-06.
  5. ^ Уоттс, Сьюзан (06.09.2012). «BBC News - Таяние арктических льдов» словно увеличивает выбросы CO2 на 20 лет'". Bbc.co.uk. Получено 2014-04-06.
  6. ^ "Институт Метана Альфреда Вегенера". Широкий. Архивировано из оригинал на 2014-04-07. Получено 2014-04-06.

внешняя ссылка