Comprendre les effets des changements des tempêtes arctiques

Comprendre les effets des changements des tempêtes arctiques Le Dr Ola Persson et d'autres scientifiques de la MOSAiC ont mis en place un instrument scientifique dans l'océan Arctique central. Crédit: Daisy Dunne pour Carbon Brief

La plus grande expédition de recherche polaire au monde est actuellement en cours dans l'Arctique. L'expédition d'un an, connue sous le nom d'Observatoire multidisciplinaire de dérive pour l'étude du climat arctique (Mosaïque), implique 300 chercheurs de 19 pays. À partir d'un navire piégé dans la glace de mer, les scientifiques prennent des mesures qui pourraient aider à transformer les modèles climatiques. Rédacteur scientifique de Carbon Brief Daisy Dunne a rejoint l'expédition pour ses six premières semaines à l'automne 2019. Il s'agit du troisième des quatre articles consacrés à l'expédition MOSAiC.

Pour les navires naviguant à proximité du pôle nord, peu d'événements présentent des risques plus importants qu'une tempête arctique.

Les tempêtes arctiques peuvent déclencher des vents extrêmement forts, qui remuent l'océan, provoquant un gonflement des vagues de plusieurs mètres. Cela rend non seulement la vie en mer insupportable pour les marins, mais rend également la navigation dans l'Arctique - et ses icebergs - plus difficile.

Des vents forts peuvent également déchirer la glace de mer, ce qui la fait se désagréger et se déplacer dans différentes directions. Un domaine de recherche croissant suggère que l'impact des vents orageux sur la glace de mer pourrait être plus important qu'on ne le pensait - et potentiellement significatif pour les prévisions de la perte future de glace.

De nouvelles preuves suggèrent également que les tempêtes de l'Arctique pourraient affecter le temps loin des pôles.

"La réponse courte est qu'il y a un certain impact sur les latitudes moyennes des cyclones de l'Arctique, mais nous ne savons pas avec quelle régularité cela se produit", dit Dr Ola Persson, météorologue polaire de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA).

Persson est l'une des 600 personnes participant à MOSAiC, la plus grande expédition de recherche dans l'Arctique jamais tentée. (Carbon Brief a récemment rejoint l'expédition pour ses six premières semaines.)

Dans le cadre de l'expédition, Persson et ses collègues ont mis en place une gamme d'instruments pour mesurer différents aspects des tempêtes arctiques - de la vitesse des vents qu'ils apportent à l'ampleur de leur impact sur la glace de mer.

La collecte de ces données pourrait aider à répondre à des questions clés sur les tempêtes arctiques, telles que la façon dont elles pourraient affecter les conditions glacielles et climatiques à long terme et comment, le cas échéant, elles pourraient évoluer en réponse au changement climatique.

Tordu

Les tempêtes arctiques »- également appelées cyclones arctiques ou polaires - sont des systèmes à basse pression qui affectent l'océan Arctique et ses masses terrestres voisines, notamment le Groenland, le nord du Canada et le nord de l'Eurasie. Dans une tempête arctique, l'air s'enroule dans le sens antihoraire.

L'animation ci-dessous montre le mouvement des tempêtes arctiques à travers la région polaire nord en 2012 - un année record pour la glace de mer. Dans l'animation, le mouvement des vents de surface est représenté par de petites flèches colorées en fonction de la vitesse.

Le mouvement des tempêtes d'été à travers l'Arctique en 2012. Crédit: NASA / Goddard Space Flight Center Studio de visualisation scientifique

Les tempêtes arctiques peuvent se former à l'intérieur et à l'extérieur de la région polaire, explique Persson. «Certains d'entre eux semblent provenir de cyclones venant des latitudes inférieures et se déplaçant vers l'Arctique. D'autres cyclones arctiques semblent se développer dans la région arctique. »

Les tempêtes qui proviennent de l'Arctique peuvent se former lorsqu'il y a une perturbation dans le «tropopause"- la partie de l'atmosphère qui agit comme une couche limite entre la troposphère et la stratosphère, dit Persson. «Ces perturbations peuvent durer très longtemps et, si les conditions sont réunies, elles semblent induire un cyclone de faible intensité.»

Par rapport aux tempêtes tropicales (appelées typhons or ouragans selon l'endroit où ils se trouvent), il y a eu très peu de recherches sur les tempêtes de l'Arctique, dit Persson.

Cela est dû en grande partie au fait que, par rapport aux tempêtes de latitude moyenne, les cyclones de l'Arctique affectent très peu de personnes. cependant, déclin rapide de la glace de mer facilite la navigation dans l'Arctique pendant de plus longues périodes de l'année. À son tour, cela a déclenché une aubaine dans les deux commercial et touristique activité dans l'Arctique - rendant plus urgent le besoin de comprendre les tempêtes de l'Arctique.

Il existe également des preuves suggérant que le changement climatique pourrait rendre les tempêtes arctiques plus fréquentes, dit Prof Jenny Hutchings, scientifique et chercheur MOSAiC sur la dynamique des glaces de mer Oregon State University. «Il semble y avoir une augmentation de l'activité des cyclones jusqu'à l'Arctique», dit-elle à Carbon Brief.

Cependant, le manque de données historiques sur les tempêtes arctiques rend difficile d'établir s'il y a une tendance à la hausse, dit Persson:

«Il semble que les cyclones de l'Arctique pourraient être plus fréquents maintenant, mais le problème est que nous n'avons pas beaucoup de mesures d'avant. Peut-être que la précédente fréquence plus basse que nous avons observée est due au fait que nos modèles, ou nos reconstructions du passé, ne sont pas assez complets. »

Selon Persson, un autre aspect des tempêtes arctiques dont les scientifiques n'ont pas encore une idée claire est leur structure physique:

«Les cyclones de l'Arctique semblent avoir une structure différente de celle des cyclones des latitudes moyennes. Il y a eu quelques études au cours des deux à quatre dernières années qui ont suggéré qu'ils ont une structure verticale qui est plus semblable à un ouragan qu’à une tempête de latitude moyenne. »

Au cours de l'expédition MOSAiC, il vise à recueillir des données sur la structure verticale des tempêtes arctiques. L'expédition est centrée sur le Polarstern, un brise-glace allemand qui a été délibérément gelé dans la glace de mer. Le navire dérivera passivement avec la glace alors qu'il se déplace vers le nord au cours de la prochaine année.

Comprendre les effets des changements des tempêtes arctiques

Carte montrant la route du Polarstern depuis son départ de Tromso le 20 septembre 2019 jusqu'à environ 85 degrés au nord dans l'océan Arctique central, où il s'est attaché à une banquise le 6 octobre 2019 (rouge). La flèche au toit de chaume illustre la zone sur laquelle le navire pourrait dériver pendant son voyage d'un an, qui se terminera près du détroit de Fram. Crédit: Tom Prater pour Carbon Brief

Afin d'étudier la structure des tempêtes de l'Arctique, Persson et ses collègues devront attendre qu'ils passent au-dessus du navire. Ils collecteront ensuite des données sur les tempêtes à l'aide d'une série d'instruments, y compris des ballons météorologiques, qui captent les changements de température, de pression, d'humidité et de vent atmosphériques. Ils utiliseront également des radars météorologiques spécialisés, qui utilisent des ondes radio pour détecter les changements dans les précipitations et la vitesse du vent.

La gamme d'instruments prendra des mesures à différentes hauteurs dans l'atmosphère pendant une tempête. En rassemblant ces informations, les chercheurs espèrent en savoir plus sur la structure verticale du passage des tempêtes arctiques.

Comprendre les effets des changements des tempêtes arctiques Juergen Graeser lance un ballon météo sur le pont d'hélicoptères de Polarstern. 22 septembre 2019. Crédit: Esther Horvath

Briser la glace

En plus d'étudier la structure des tempêtes arctiques, les chercheurs de MOSAiC tenteront également d'obtenir une image de la façon dont ils peuvent avoir un impact sur la glace de mer. Persson dit:

«Ce que les gens ont remarqué ces dernières années, c'est que lorsque nous avons un très gros cyclone arctique, la glace de mer disparaît.»

Un exemple dramatique de cela s'est produit en 2012, lorsque l'Arctique a été frappé par une puissante tempête au rythme lent en août. Le cyclone a duré près de deux semaines, apportant de fortes pluies et 30mph les vents.

Cette année-là, la banquise arctique a atteint son le plus bas niveau enregistré. Il est possible que la tempête ait joué un rôle dans le ralentissement rapide de la banquise.

Les scientifiques ont émis l'hypothèse que la tempête a augmenté la perte de glace en provoquant la rupture de la glace, la rendant plus vulnérable à la fonte. Les vents orageux peuvent même avoir poussé la glace dans des eaux plus chaudes, améliorant encore la fonte, affirment les chercheurs.

Cependant, d'autres chercheurs ont fait valoir que la tempête n'a joué qu'un rôle mineur dans le creux record.

A étude publié en 2013 a analysé l'impact de la tempête à l'aide de la modélisation du climat. Les chercheurs ont effectué deux séries de simulations: une en miroir des conditions de l'Arctique en 2012 avec la tempête d'août incluse et une en miroir des conditions de 2012 sans la tempête.

La recherche a révélé que, dans les deux séries de simulations, la glace de mer de l'Arctique est tombée à un nouveau record. Cependant, dans les simulations incluant la tempête, le creux record a été établi environ 10 jours plus tôt que dans les simulations sans tempête.

Les résultats suggèrent que d'autres facteurs étaient plus importants pour les conditions de glace record enregistrées en 2012, selon les chercheurs. Par exemple, cette année-là, les températures estivales de l'Arctique étaient plus chaudes que la moyenne et la banquise était constituée en grande partie de «glace de première année”- de la jeune glace plus sujette à la fonte.

Changements dans l'étendue de la glace de mer de l'Arctique âgée de moins d'un an (bleu clair) à de la glace âgée de quatre ans et plus (bleu foncé) au fil du temps. L'étendue est indiquée pour la même semaine (22-28 octobre) de 1985 à 2019. Source de données: National Snow and Ice Data Center. Graphique par Carbon Brief utilisant Highcharts

Bien que l'étude ait aidé à faire la lumière sur le cyclone de 2012, le véritable impact des tempêtes de l'Arctique sur la glace de mer reste largement inconnu. "Nous n'avons regardé qu'une seule grosse tempête", a affirmé Mme Plante. co-auteur de l'étude Dr Ron Lindsay, du Université de Washington en 2013. «Si nous voulons comprendre comment les tempêtes affecteront la couverture de glace à l'avenir, nous devons comprendre l'effet des tempêtes dans différentes conditions.»

L'un des objectifs de recherche de l'expédition MOSAiC est d'étudier l'impact des tempêtes arctiques sur la glace de mer pendant une année entière, dans un large éventail de conditions.

Dans un rayon de 50 km autour du camp de glace principal de MOSAiC, les scientifiques ont Installé un réseau de stations de recherche flottantes. Ces stations abritent une série d'instruments qui, pour l'année prochaine, prendront des mesures quasi continues des changements dans l'atmosphère, la glace de mer et l'océan.

L'un de ces instruments, un traîneau géant en métal mis en place par Persson et ses collègues, sera utilisé pour étudier les tempêtes de l'Arctique. Le traîneau est recouvert de divers équipements mesurant les changements dans l'atmosphère.

Le morceau de kit le plus important pour surveiller les tempêtes arctiques qui passent est un «anémomètre sonique» - un instrument qui sort du côté du traîneau et qui utilise des ondes sonores pour mesurer les changements de vitesse et de direction du vent.

Comprendre les effets des changements des tempêtes arctiques Le Dr Ola Persson et un collègue attachent un anémomètre sonique à un instrument scientifique dans l'océan Arctique central. Crédit: Daisy Dunne pour Carbon Brief

Le traîneau comprend également un système GPS avancé, qui permet aux chercheurs de suivre l'emplacement des glaces flottantes en temps réel.

À l'aide de ces instruments, les chercheurs prévoient de surveiller la vitesse et la force des vents pendant les tempêtes - et si ces vents provoquent la rupture et le déplacement de la glace de mer dans différentes directions.

«Nous espérons être en mesure de cartographier la réponse de la glace pendant un cyclone et de voir si les vents violents apportés par les cyclones provoquent la divergence de la glace», a déclaré Hutchings.

La recherche est risquée. Une tempête particulièrement violente pourrait provoquer la division de la glace de mer en deux ou sa rupture complète, entraînant la chute des instruments des chercheurs dans l'océan.

«C'est quelque chose qui sera intéressant à voir, quelles glaces de glace survivent à la fin - et lesquelles ne le font pas», dit Dr Thomas Krumpen, un chercheur sur la glace de mer de l'AWI et co-leader de croisière à bord de l'Akademik Fedorov.

Les mesures prises jusqu'à la fin de l'expédition en septembre 2020 pourraient, espérons-le, éclairer davantage l'impact des tempêtes de l'Arctique sur la couverture de glace.

Tempêtes en fuite

L'une des raisons pour lesquelles les scientifiques de la MOSAiC souhaitent rassembler des données sur les tempêtes arctiques est que certaines preuves suggèrent qu'elles pourraient affecter les conditions climatiques loin des pôles.

En effet, dans certaines conditions, il semble que le temps arctique puisse s'échapper de la région polaire et atteindre les latitudes moyennes, dit Persson.

Un exemple de cela s'est produit au début de 2019, lorsque certaines parties des États-Unis et du Canada ont été frappées coup de froid extrême qui a fait chuter les températures -17C et plus bas.

Comprendre les impacts des changements des tempêtes arctiques Un homme déterre une voiture Chevrolet rouge du parking neige le matin. Toronto, Canada. 29 janvier 2019. Crédit: Torontois / Alamy Banque D'Images

Bien que le la science n'est pas encore certaine, il semble que les tempêtes arctiques peuvent se déplacer hors de l'Arctique et dans les latitudes moyennes lorsqu'il y a une perturbation dans le «vortex polaire stratosphérique»- un système météorologique à basse pression qui se trouve à environ 50 km au-dessus de l'Arctique.

Lorsqu'il est perturbé, le vortex polaire peut s'affaiblir - permettant au froid qu'il contient généralement de se répandre aux latitudes moyennes. "[Cela] apporte beaucoup d'air frais et fait tourner beaucoup de tempêtes et de chutes de neige", explique Persson.

Le diagramme ci-dessous montre comment un vortex polaire affaibli peut permettre au temps froid de l'Arctique de s'échapper du pôle nord.

Comprendre les effets des changements des tempêtes arctiques La science derrière le vortex polaire. Crédit: NOAA

Bien que les latitudes moyennes aient connu plusieurs coups de froid notables ces dernières années, il n'est pas encore clair si de tels événements sont de plus en plus probables, dit Persson.

En collectant des données sur les mouvements des tempêtes de l'Arctique au cours de la MOSAiC, il espère mieux comprendre la fréquence à laquelle ils quittent l'Arctique. "La réponse courte est qu'il y a un certain impact sur les latitudes moyennes des cyclones de l'Arctique, mais nous ne savons pas avec quelle régularité cela se produit."

A propos de l'auteur

Daisy Dunne était l'une des cinq journalistes sélectionnées pour faire un reportage sur MOSAiC. Ses frais une fois quittés Tromso ont été couverts par l'Institut Alfred Wegener, qui a organisé l'expédition.

Cet article est apparu à l'origine sur Carbone Brief

Livres connexes

Changement climatique: ce que tout le monde a besoin de savoir

par Joseph Romm
0190866101L'essentiel sur ce qui sera le problème déterminant de notre époque, Changement climatique: ce que tout le monde a besoin de savoir® est un aperçu lucide de la science, des conflits et des implications de notre planète en réchauffement. De Joseph Romm, conseiller scientifique en chef chez National Geographic Années de tous les dangers série et l’un des «personnages 100 de Rolling Stone qui changent l’Amérique», Changement climatique apporte des réponses conviviales et scientifiquement rigoureuses aux questions les plus difficiles (et généralement politisées) concernant ce que le climatologue Lonnie Thompson a considéré comme "un danger clair et présent pour la civilisation". Disponible sur Amazon

Changement climatique: la science du réchauffement climatique et notre avenir énergétique, deuxième édition

par Jason Smerdon
0231172834Cette deuxième édition de Changement climatique est un guide accessible et complet de la science derrière le réchauffement climatique. Extrêmement illustré, le texte s'adresse aux étudiants de différents niveaux. Edmond A. Mathez et Jason E. Smerdon présentent une introduction large et informative à la science qui sous-tend notre compréhension du système climatique et des effets de l'activité humaine sur le réchauffement de notre planète.Mathez et Smerdon décrivent les rôles de l'atmosphère et de l'océan jouer dans notre climat, introduire le concept de bilan radiatif et expliquer les changements climatiques survenus dans le passé. Ils détaillent également les activités humaines ayant une influence sur le climat, telles que les émissions de gaz à effet de serre et d'aérosols et la déforestation, ainsi que les effets des phénomènes naturels. Disponible sur Amazon

La science du changement climatique: un cours pratique

par Blair Lee, Alina Bachmann
194747300XLa science du changement climatique: un cours pratique utilise du texte et dix-huit activités pratiques expliquer et enseigner la science du réchauffement de la planète et du changement climatique, comment les êtres humains sont responsables et ce qui peut être fait pour ralentir ou arrêter le rythme du réchauffement de la planète et du changement climatique. Ce livre est un guide complet et complet sur un sujet environnemental essentiel. Les sujets abordés dans ce livre incluent: comment les molécules transfèrent l'énergie du soleil pour réchauffer l'atmosphère, les gaz à effet de serre, l'effet de serre, le réchauffement climatique, la révolution industrielle, la réaction de combustion, les boucles de rétroaction, la relation temps-climat, le changement climatique, puits de carbone, extinction, empreinte carbone, recyclage et énergies alternatives. Disponible sur Amazon

De l'éditeur:
Les achats sur Amazon vont couvrir les frais de transport. InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, et ClimateImpactNews.com sans frais et sans annonceurs qui suivent vos habitudes de navigation. Même si vous cliquez sur un lien mais n'achetez pas ces produits sélectionnés, tout ce que vous achèterez lors de cette même visite sur Amazon nous rapportera une petite commission. Il n'y a pas de coût supplémentaire pour vous, alors contribuez à l'effort. Vous pouvez également utiliser ce lien d’utiliser Amazon à tout moment pour vous aider à soutenir nos efforts.

enafarzh-CNzh-TWdanltlfifrdeiwhihuiditjakomsnofaplptruesswsvthtrukurvi

suivez InnerSelf sur

facebook-icontwitter-iconrss-icon

Recevez le dernier par courriel

{Emailcloak = off}

DERNIÈRES VIDEOS

Les émissions de méthane atteignent des niveaux record
Les émissions de méthane atteignent des niveaux record
by Josie Garthwaite
Les émissions mondiales de méthane ont atteint les niveaux les plus élevés jamais enregistrés, selon des recherches.
forêt de varech 7 12
Comment les forêts des océans du monde contribuent à atténuer la crise climatique
by Emma Bryce
Les chercheurs cherchent à aider à stocker le dioxyde de carbone loin sous la surface de la mer.
De minuscules processus d'entraînement du plancton dans l'océan qui captent deux fois plus de carbone que les scientifiques ne le pensaient
De minuscules processus d'entraînement du plancton dans l'océan qui captent deux fois plus de carbone que les scientifiques ne le pensaient
by Ken Buesseler
L'océan joue un rôle majeur dans le cycle mondial du carbone. La force motrice vient du minuscule plancton qui produit…
Le changement climatique menace la qualité de l'eau potable dans les Grands Lacs
Le changement climatique menace la qualité de l'eau potable dans les Grands Lacs
by Gabriel Filippelli et Joseph D. Ortiz
«Ne buvez pas / ne faites pas bouillir» n'est pas ce que quiconque veut entendre parler de l'eau du robinet de leur ville. Mais les effets combinés de…
Parler de changement énergétique pourrait sortir de l'impasse climatique
Parler de changement énergétique pourrait sortir de l'impasse climatique
by Personnel InnerSelf
Tout le monde a des histoires énergétiques, qu'il s'agisse d'un parent travaillant sur une plate-forme pétrolière, d'un parent apprenant à un enfant à se retourner…
Les cultures pourraient faire face à un double problème d'insectes et d'un réchauffement climatique
Les cultures pourraient faire face à un double problème d'insectes et d'un réchauffement climatique
by Gregg Howe et Nathan Havko
Depuis des millénaires, les insectes et les plantes dont ils se nourrissent sont engagés dans une bataille de co-évolution: manger ou ne pas être…
Pour atteindre zéro émission, le gouvernement doit surmonter les obstacles qui empêchent les gens d'utiliser des voitures électriques
Pour atteindre zéro émission, le gouvernement doit surmonter les obstacles qui empêchent les gens d'utiliser des voitures électriques
by Swapnesh Masrani
Des objectifs ambitieux ont été fixés par les gouvernements britannique et écossais pour devenir des économies de carbone à zéro zéro d'ici 2050 et 2045…
Le printemps arrive plus tôt aux États-Unis, et ce n'est pas toujours une bonne nouvelle
Le printemps arrive plus tôt aux États-Unis, et ce n'est pas toujours une bonne nouvelle
by Theresa Crimmins
Dans une grande partie des États-Unis, un réchauffement climatique a accéléré l'arrivée du printemps. Cette année ne fait pas exception.

DERNIERS ARTICLES

Les deux tiers de la glace glaciaire de l'Himalaya pourraient être perdus d'ici 2100
Les deux tiers de la glace glaciaire de l'Himalaya pourraient être perdus d'ici 2100
by Ann Rowan
Dans le monde de la glaciologie, l'année 2007 restera dans l'histoire. C'était l'année une erreur apparemment mineure dans une grande…
La hausse du temps pourrait tuer des millions de personnes par an d'ici la fin du siècle
La hausse du temps pourrait tuer des millions de personnes par an d'ici la fin du siècle
by Edward Lempinen
À la fin de ce siècle, des dizaines de millions de personnes pourraient mourir chaque année dans le monde à cause de la hausse des températures…
La Nouvelle-Zélande souhaite construire un réseau électrique 100% renouvelable, mais une infrastructure massive n'est pas la meilleure option
La Nouvelle-Zélande souhaite construire un réseau électrique 100% renouvelable, mais une infrastructure massive n'est pas la meilleure option
by Janet Stephenson
Un projet de plusieurs milliards de dollars pour construire une centrale de stockage hydraulique par pompage pourrait rendre le réseau électrique néo-zélandais…
Les parcs éoliens construits sur des tourbières riches en carbone perdent leur capacité à lutter contre le changement climatique
Les parcs éoliens construits sur des tourbières riches en carbone perdent leur capacité à lutter contre le changement climatique
by Guaduneth Chico et coll.
L'énergie éolienne au Royaume-Uni représente désormais près de 30% de toute la production d'électricité. Les éoliennes terrestres produisent désormais…
Le déni du climat n'a pas disparu - Voici comment repérer les arguments pour retarder l'action climatique
Le déni du climat n'a pas disparu - Voici comment repérer les arguments pour retarder l'action climatique
by Stuart Capstick
Dans de nouvelles recherches, nous avons identifié ce que nous appelons 12 «discours sur le retard». Ce sont des manières de parler et d'écrire sur…
Le torchage de gaz de routine est un gaspillage, polluant et sous-mesuré
Le torchage de gaz de routine est un gaspillage, polluant et sous-mesuré
by Gunnar W. Schade
Si vous avez traversé une zone où des entreprises extraient du pétrole et du gaz des formations de schiste, vous avez probablement vu des flammes ...
Flight Shaming: Comment diffuser la campagne qui a poussé les Suédois à renoncer à voler pour de bon
Flight Shaming: Comment diffuser la campagne qui a poussé les Suédois à renoncer à voler pour de bon
by Avit K Bhowmik
Les grandes compagnies aériennes européennes devraient voir leur chiffre d'affaires baisser de 50% en 2020 en raison de la pandémie COVID-19,…
Le climat se réchauffera-t-il autant que certains le craignent?
Le climat se réchauffera-t-il autant que certains le craignent?
by Steven Sherwood et coll.
Nous connaissons les changements climatiques à mesure que les concentrations de gaz à effet de serre augmentent, mais la quantité exacte de réchauffement attendu demeure…