Un estudio reciente halla que las vibraciones de baja frecuencia de la plataforma de hielo Ross están causando ondas y ondulaciones en el aire sobre la Antártida. Utilizando modelos matemáticos de la plataforma de hielo, los autores del estudio muestran cómo las vibraciones en el hielo coinciden con las observadas en elatmósfera, y es probable que causen estas misteriosas ondas atmosféricas.
Los científicos de la estación McMurdo detectaron olas atmosféricas inusuales con una altitud de entre 30 y 115 kilómetros 20 a 70 millas sobre la Antártida en 2011. Las olas, que tienen un largo período y tardan horas en circular, se observaron durante varios años.observamos rutinariamente las ondas atmosféricas en todo el mundo, pero la persistencia de estas ondas las hizo inusuales, y los científicos no sabían qué las estaba causando.
La nueva investigación resuelve este misterio conectando las ondas atmosféricas a las vibraciones de la plataforma de hielo Ross, la plataforma de hielo más grande del mundo con un área de casi medio millón de kilómetros cuadrados 188,000 millas, aproximadamente del tamaño de Francia.Según el nuevo estudio, las vibraciones imperceptibles de la plataforma de hielo, causadas por las olas del océano y otras fuerzas, se transfieren y amplifican en la atmósfera.
Si las predicciones del estudio son correctas, los científicos podrían usar estas ondas atmosféricas para medir las propiedades de la plataforma de hielo que normalmente son difíciles de rastrear, como la cantidad de estrés bajo la plataforma de hielo debido a las olas del océano.
"Si las ondas atmosféricas son generadas por las vibraciones del hielo, por las vibraciones rítmicas del hielo, entonces eso lleva mucha información de la plataforma de hielo", dijo Oleg Godin, profesor de la Escuela Naval de Postgrado en Monterey, California, yautor principal del nuevo estudio, publicado en el Journal of Geophysical Research: Space Physics , un diario de la Unión Geofísica Americana.
Esta información podría ayudar a los científicos a comprender mejor el estado y la estabilidad de las plataformas de hielo, que son capas flotantes de hielo permanentemente conectadas a masas de tierra. Los científicos vigilan de cerca el tamaño y el movimiento de las plataformas de hielo porque cuando se rompen, contribuyen indirectamente al nivel del marelevarse a través de su impacto en el hielo terrestre.
"Las plataformas de hielo amortiguan o impiden que el hielo terrestre llegue al océano", dijo Peter Bromirski, oceanógrafo investigador del Instituto Scripps de Oceanografía en La Jolla, California, que no participó en el nuevo estudio ". La evolución a largo plazo de unla plataforma de hielo, ya sea que se rompa o se desintegra, es un factor importante en la rapidez con que se elevará el nivel del mar ".
explicando las vibraciones
En el nuevo estudio, Godin y su coautor, Nikolay Zabotin, utilizaron dos modelos teóricos de la plataforma de hielo Ross para mostrar que las vibraciones dentro del hielo podrían crear las ondas atmosféricas.
Un modelo aproxima la plataforma de hielo como una losa rectangular de hielo lisa, mientras que el otro aproxima el hielo como un fluido en capas. Los autores incorporaron propiedades conocidas de la capa de hielo como la elasticidad, la densidad y el espesor en cada modelo para calcular eltiempo que tomaría vibraciones en el hielo para completar un ciclo.
Encontraron que ambos modelos predicen que la plataforma de hielo produce vibraciones dentro de un período de 3 a 10 horas, que coincide con la duración de las vibraciones observadas en la atmósfera. Estas vibraciones de la plataforma de hielo probablemente también producirán ondas atmosféricas con una longitud de onda vertical de 20a 30 kilómetros 12 a 18 millas, otra característica de las olas observadas.
"Incluso en esta descripción simplificada [del hielo], explica fácilmente las características más destacadas de las observaciones", dijo Godin. "Es por eso que va más allá de la hipótesis. Diría que ahora es una teoría".
Según el nuevo estudio, las vibraciones se transfieren desde la plataforma de hielo a la atmósfera a través del contacto directo con el aire sobre la plataforma de hielo. Si bien las vibraciones de la capa de hielo son pequeñas, las perturbaciones atmosféricas que crean pueden ser grandes debido apresión de aire reducida alta en la atmósfera. Por ejemplo, una vibración de la plataforma de hielo de un centímetro de amplitud empuja el aire directamente sobre él. A medida que la vibración cae en cascada hacia arriba, puede crecer en amplitud para mover el aire cientos de metros hacia arriba y hacia abajo cuando la olaalcanza el aire menos denso en la atmósfera, dijo Godin.
El tamaño de estas ondas atmosféricas las hace fáciles de observar con radar y Lidar, un sistema similar a un radar que utiliza luz láser para escanear la atmósfera. Godin y Zabotin planean utilizar un radar de investigación avanzado para estudiar las ondas atmosféricas con más detalle paraComprender mejor el comportamiento de la plataforma de hielo Ross.
"Hay sugerencias en la literatura de que la ruptura acelerada de las plataformas de hielo conducirá al aumento del nivel del mar en varios metros para fines de siglo", dijo Godin. "Cualquier cosa que podamos hacer para cuantificar lo que está sucediendo con estos grandeslas plataformas de hielo son de gran importancia.
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Materiales proporcionado por Unión Geofísica Americana . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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