La NASA étudie la relation entre les nuages et les changements de la glace arctique

En fonction de la période de l’année et des changements dans l’environnement dans lequel ils se forment et où ils se trouvent, les nuages peuvent chauffer ou refroidir la surface qui les entoure. C’est pourquoi ils sont la clé de la recherche sur la rapidité et la rapidité avec laquelle la mer Arctique continuera de chauffer.

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Pendant des décennies, les scientifiques ont supposé que les pertes de la couverture de glace de la mer Arctique permettaient la formation d’un plus grand nombre de nuages près de la surface de l’océan.

Une étude a été menée dans une région de la baie de Baffin, entre le Groenland et le Canada. Image : Danita Delimont — Shutterstock

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Aujourd’hui, de nouvelles recherches de la NASA montrent qu’en libérant de la chaleur et de l’humidité par un grand trou dans la glace de mer connu sous le nom de pollinia, l’océan exposé alimente la formation d’autres nuages qui emprisonnent la chaleur dans l’atmosphère.

Selon le site Web Phys, les résultats proviennent d’une étude sur une section située au nord de la baie de Baffin, entre le Groenland et le Canada, connue sous le nom de North Water Polynya.

Cette recherche est parmi les premières à sonder les interactions entre les pollinies et les nuages à l’aide de capteurs actifs sur satellites, ce qui a permis aux scientifiques d’analyser les nuages verticalement aux niveaux inférieurs et supérieurs de l’atmosphère.

« Cette approche a permis aux scientifiques de détecter avec plus de précision comment la formation de nuages a changé près de la surface de l’océan sur la pollinie et la glace de mer environnante », explique Emily Monroe, spécialiste de l’atmosphère au Langley Research Center de la NASA, qui a dirigé l’étude.

West Rim of North Water Polynya vu lors d’un vol de l’opération IceBridge. La longueur du trou varie d’une année à l’autre, mais il peut être suffisamment grand pour couvrir la superficie d’États américains entiers, tels que la Virginie. Image : NASA/Jeremy Harbeck

« Au lieu de nous appuyer sur les résultats du modèle et la réanalyse météorologique pour tester notre hypothèse, nous sommes en mesure d’extraire des données de balayage satellite quasi instantanées de la zone proche de la pollinie », a déclaré Monroe. « Comme chaque balayage est collecté sur une échelle de temps de l’ordre de 10 secondes environ, il est plus probable que la pollinie et la glace voisine subissent les mêmes conditions météorologiques à grande échelle, de sorte que nous pouvons distinguer plus précisément l’effet du changement de glace à la surface de l’eau sur la surface de l’eau. nuages ».

Comme l’explique Linette Boisvert, « la glace de mer agit comme un couvercle dans une casserole d’eau bouillante ». Boisvert est un scientifique de la glace de mer au Goddard Space Flight Center de la NASA qui a participé à l’étude.

« Nous recevons plus de chaleur et d’humidité provenant de l’océan qui pénètre dans l’atmosphère parce que la glace de mer agit comme un capuchon ou une barrière entre la surface relativement chaude de l’océan et l’atmosphère froide et sèche au-dessus. Lorsque le couvercle est retiré, la chaleur et la vapeur s’échappent dans l’air », a déclaré Boisvert. « Cette échauffement et La ne sera pas aussi épaisse, elle est donc plus vulnérable à la fonte pendant les mois d’été. »

Comme d’autres polynies de l’Arctique et de l’Antarctique, la polynie des eaux du Nord se forme lorsque des vents spécifiques soufflent dans une direction persistante et déchirent des trous dans la glace. Ces vents n’existent que pendant les mois d’hiver, et les trous s’ouvrent et se ferment à plusieurs reprises, exposant et isolant alternativement l’océan.

Les chercheurs soulignent comment la glace de mer influence une région qui joue un rôle clé dans la régulation du rythme du réchauffement climatique, avec une augmentation du niveau et d’autres effets du changement climatique causé par l’homme.

Selon l’étude, la glace de mer n’augmente pas directement le niveau mondial de la mer. Il fonctionne comme des glaçons dans une boisson : la fonte de la glace de mer n’augmente pas directement le volume d’eau dans l’océan.

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Néanmoins, la réduction de l’étendue de la glace de mer arctique peut exposer de l’eau de mer relativement chaude aux calottes glaciaires côtières et aux glaciers de la région, provoquant une plus grande fonte qui contribue à l’eau douce de l’océan et provoque une élévation du niveau de la mer.

De nouvelles recherches montrent que les nuages bas au-dessus des pollinies émettent plus d’énergie ou de chaleur que les nuages des zones adjacentes recouvertes de glace de mer. Ces nuages bas contenaient également plus d’eau liquide, presque quatre fois plus que les nuages au-dessus de la glace de mer avoisinante.

Les nuages agissent comme une couverture épaisse au-dessus de la mer Arctique

L’augmentation de la couverture nuageuse et de la chaleur sous les nuages a persisté pendant environ une semaine après chaque gel de la pollinie au cours de la période d’étude.

« Ce n’est pas parce que la glace de mer se réforme et la fermeture de la pollinie que les conditions reviennent immédiatement à la normale », a déclaré Boisvert. « Même si les sources d’humidité ont pratiquement disparu, cet effet de nuages supplémentaires et de l’effet radiatif accru du nuage à la surface persiste pendant un certain temps après le gel de la pollinie. »

« Nos résultats suggèrent également que la réponse du nuage à la pollinie a prolongé la durée pendant laquelle le trou est resté ouvert », a déclaré Patrick Taylor, climatologue à la NASA Langley, qui a également participé à l’étude.

« Ils peuvent créer une couverture plus épaisse et augmenter la quantité de chaleur émise à la surface », a déclaré Taylor. « La chaleur émise contribue à maintenir la surface de North Water Polynya un peu plus chaude et à prolonger l’événement lui-même. »

Les

phénomènes météorologiques à grande échelle compliquent souvent les études sur le réchauffement de l’Arctique. Cependant, des ouvertures répétées dans la glace de mer dans la même région créent un laboratoire naturel pour étudier la rétroaction entre les nuages et La et de l’eau libre, et les nuages au-dessus de ces deux types de surfaces sont suffisamment proches, de sorte que nous n’avons pas à nous soucier des changements majeurs des conditions atmosphériques qui ont perturbé les études précédentes », a déclaré Taylor. « S’il n’y a pas de réponse nuageuse à un événement pollinique où la glace de mer se dépose en quelques jours, vous ne vous attendez pas à une réponse nulle part ailleurs. L’ouverture d’une pollinie est une force distincte très forte ».

L’équipe prévoit maintenant de faire passer ses recherches au niveau supérieur et de tester si un effet de nuage similaire peut être observé dans d’autres zones où la glace de mer et la haute mer se rencontrent.