Во время экспедиций в Арктику ученые собирали измерения в общей сложности за 12 месяцев. Результаты обширного исследовательского проекта были недавно опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.
Исследователи обнаружили, что атмосферные пары, частицы и образование облаков имеют явные различия в различных арктических средах. В исследовании выясняется, как потепление в Арктике и потеря морского льда усиливают процессы выброса в атмосферу различных паров. Утончение морского льда способствует увеличению выбросов йода, в то время как более широкие открытые воды способствуют увеличению выбросов серосодержащих паров.
Более высокие концентрации паров приводят к большему количеству частиц.
Это, с другой стороны, приведет к увеличению количества облаков, что может – в зависимости от сезона и местоположения – либо замедлить, либо ускорить потепление в Арктике. Детальное знание этих процессов имеет решающее значение для понимания последствий глобального потепления.
«Наши наблюдения способствуют дальнейшему пониманию того, что происходит в атмосфере Арктики из-за потепления.
В целом атмосферные частицы и облака играют важную роль в регулировании температуры атмосферы, и любое их изменение имеет последствия для потепления в Арктике. Арктические районы особенно чувствительны к изменениям облачности и альбедо », – говорит Лиза Бек, докторант Института исследования атмосферы и системы Земли (INAR).
Подробнее о будущем таяния морского льда
Исследователи проводили измерения в Северной Гренландии на исследовательской станции Виллум и на Шпицбергене в Ню-Олесунне в течение 6 месяцев на каждой станции. Хотя оба участка расположены на одинаковых широтах, примерно в 1000 км к югу от Северного полюса, их окружение сильно различается. Станция Виллум круглый год окружена морским льдом, а теплые морские течения заставляют море вокруг Ню-Олесунна оставаться открытым.
В Северной Гренландии исследователи обнаружили, что весной после полярной ночи микроводоросли под морским льдом начали выделять соединения йода в атмосферу.
По мере того как весна продолжается, истончение морского льда приводит к выбросу еще большего количества соединений йода. Эти соединения образуют молекулярные кластеры, которые могут превращаться в более крупные частицы.
На Шпицбергене, в окружении открытых вод, наблюдения показали, как соединения серы, выделяемые фитопланктоном, могут образовывать большое количество частиц, которые могут быстро расти, и даже могут образовывать облачные капли. При исследованиях Свальбарда также были обнаружены органические соединения.
Большое количество и роль органических соединений в формировании арктических частиц удивили исследователей.
«Мы не ожидали увидеть много органических паров в холодной и голой арктической среде, поскольку они в основном наблюдались в районах, покрытых лесами. Мы планируем продолжить исследования на Шпицбергене, чтобы выяснить, что это за органические соединения и откуда они берутся », – говорит Бек.
Концентрации частиц на Шпицбергене были явно выше, чем в Северной Гренландии.
«В настоящее время арктический морской лед быстро тает.
В результате мы можем предположить, что процессы, наблюдаемые на Шпицбергене, будут более распространены в арктических районах, которые будут освобождены от морского льда », – говорит Бек.
Опубликованные исследования связаны с недавними исследованиями Polarstern, в которых продолжены исследования в высоких широтах Арктики, посреди зон морского льда.