En el invierno de 2015/16, sucedió algo que nunca antes se había visto en esta escala: a finales de diciembre, las temperaturas se elevaron por encima de cero grados Celsius durante varios días en partes del Ártico. Las temperaturas de hasta ocho grados fueronregistrado al norte de Svalbard. Las temperaturas tan altas no se han registrado en la mitad del año invernal desde el comienzo de las mediciones sistemáticas a fines de la década de 1970. Como resultado de este calor inusual, el hielo marino comenzó a derretirse.
"Nos enteramos de esto por los medios", dice Heini Wernli, profesor de dinámica atmosférica en ETH Zurich. La noticia despertó su curiosidad científica, y un equipo dirigido por su entonces estudiante de doctorado Hanin Binder investigó el tema. En noviembre de 2017,publicaron su análisis de este evento excepcional en la revista Cartas de investigación geofísica.
En él, los investigadores muestran cómo surgieron estas temperaturas inusuales: tres corrientes de aire diferentes se encontraron en el Mar del Norte entre Escocia y el sur de Noruega, transportando aire cálido hacia el norte a alta velocidad como en una "carretera".
Una corriente de aire se originó en el Sahara y trajo consigo aire caliente cercano a la superficie. Para empezar, la temperatura de este aire era de aproximadamente 20 grados Celsius. Mientras se enfriaba en su camino hacia el Ártico, todavía estaba por encima de cero cuandollegó "Es extremadamente raro que el aire subtropical cálido cerca de la superficie sea transportado hasta el Ártico", dice Binder.
La segunda corriente de aire se originó en el Ártico, un hecho que sorprendió a los científicos. Para empezar, este aire estaba muy frío. Sin embargo, la masa de aire, que también se encontraba cerca del suelo, se movió hacia el sur a lo largoun camino curvo y, mientras estaba sobre el Atlántico, fue calentado significativamente por el flujo de calor del océano antes de unirse a la corriente de aire subtropical.
La tercera corriente de aire caliente comenzó como una masa de aire frío en la troposfera superior, desde una altitud de más de 5 kilómetros. Estas masas de aire se transportaron de oeste a este y descendieron en un área estacionaria de alta presión sobre Escandinavia. La compresión por lo tanto calienta eloriginalmente aire frío, antes de entrar en la "carretera al Ártico"
transporte de aire caliente hacia el polo
Esta carretera de corrientes de aire fue posible gracias a una constelación particular de sistemas de presión sobre el norte de Europa. Durante el período en cuestión, se desarrollaron sistemas intensos de baja presión sobre Islandia, mientras que se formó un área de alta presión extremadamente estable sobre Escandinavia. Esto creó untipo de embudo sobre el Mar del Norte, entre Escocia y el sur de Noruega, que canalizó las diversas corrientes de aire y las condujo hacia el norte hasta el Ártico.
Esta carretera duró aproximadamente una semana. Los sistemas de presión se descompusieron y el Ártico volvió a su estado invernal congelado típico. Sin embargo, el período cálido fue suficiente para reducir el espesor del hielo marino en partes del Ártico en 30 centímetros - duranteun período en el que el hielo generalmente se vuelve más espeso y más extendido.
"Estas condiciones climáticas y su efecto sobre el hielo marino fueron realmente excepcionales", dice Binder. Los investigadores no pudieron identificar un vínculo directo con el calentamiento global. "Solo realizamos un análisis de un solo evento; no lo hicimos""Investigar los aspectos climáticos a largo plazo" enfatiza Binder.
Los sistemas de alta presión hacen que el hielo marino se derrita
Sin embargo, el derretimiento del hielo marino del Ártico durante el verano es una historia diferente. La tendencia a largo plazo es clara: la extensión mínima y el grosor del hielo marino a fines del verano se ha reducido continuamente desde finales de la década de 1970.derritió particularmente severamente en 2007 y 2012, un hecho que los investigadores climáticos hasta ahora no han podido explicar completamente. Junto con Lukas Papritz de la Universidad de Bergen, Wernli investigó las causas de estos valores atípicos. Su estudio acaba de ser publicado en la revista Geociencia de la naturaleza .
Según su investigación, el derretimiento severo en los años mencionados fue causado por sistemas estables de alta presión que se formaron repetidamente durante los meses de verano. Bajo estas condiciones climáticas sin nubes, el alto nivel de luz solar directa: el sol brilla 24horas al día en esta época del año, particularmente intensificó el derretimiento del hielo marino.
Las áreas de baja presión "inyectan" masas de aire en el Ártico
Estos sistemas de alta presión se desarrollaron a través de una afluencia de aire desde latitudes templadas. Los sistemas de baja presión en las áreas del Atlántico Norte y el Pacífico Norte, por ejemplo, "inyectan" masas de aire en el Ártico a una altura de aproximadamente ocho kilómetros.elevó la altura de la tropopausa, el límite entre la troposfera y la estratosfera, en la región de las "inyecciones". Como resultado, la presión del aire superficial subió y se estableció un sistema de alta presión. Mientras se disipaba nuevamente alrededor de diez díasmás tarde, una cantidad inusualmente alta de hielo marino se derritió en el ínterin, y el hielo restante se diluyó.
La investigación de los científicos del clima demostró que en los veranos de 2007 y 2012, durante los cuales estas situaciones de alta presión ocurrieron con particular frecuencia, condujeron a condiciones libres de nubes cada tercer día. El alto nivel de radiación solar intensificó y aceleró el derretimientodel hielo marino ". El nivel de radiación solar es el factor principal en la fusión del hielo en verano. A diferencia de la anomalía invernal, el aire" inyectado "a unos 8 kilómetros de altitud desde el sur no es cálido, con menos60 grados está helado ", dice Wernli.
"La temperatura del aire, por lo tanto, tiene muy poco efecto sobre el hielo". Además, el transporte hacia el norte de masas de aire cálido y húmedo en el borde de los sistemas de alta presión reduce la emisión de calor, lo que intensifica aún más la fusión.
Su análisis ha permitido a los investigadores comprender los procesos meteorológicos que conducen a variaciones significativas en el derretimiento del hielo en verano por primera vez ". Nuestros resultados subrayan el papel fundamental que juegan los sistemas climáticos en latitudes templadas en episodios de derretimiento de hielo particularmente intenso en el Ártico", dice el profesor ETH.
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Materiales proporcionado por ETH Zúrich . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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