نویسنده: سانجانا گاجبیه | منبع: Earth.com

در جبهه یخی غرب جنوبگان، بادهای تند و سریع‌السیر به طور مکرر بر فراز خلیج آماندسن می‌وزند؛ این بادها که به‌عنوان «جت‌های سطح پایین» (LLJs) شناخته می‌شوند، تاکنون تا حد زیادی مورد غفلت قرار گرفته بودند.
اکنون، یک پژوهش جدید نشان می‌دهد که اثرات این جت‌های سطح پایین می‌تواند در تعیین آینده یخچال‌های تویتس و پاین‌آیلند ـ‌دو مورد از سریع‌ترین یخچال‌های در حال ذوب کره زمین‌ـ نقشی اساسی ایفا کند.

تمرکز تازه بر بادهای قدرتمند جنوبگان

پژوهشگران مؤسسه فناوری هند و سازمان بررسی‌های جنوبگان بریتانیا، با تمرکز بر این بادهای قوی، به بینش‌های تازه‌ای درباره فرایندهای مؤثر در ذوب یخ‌های جنوبگان دست یافته‌اند.
ذوب یخچال تویتس ـ‌که به شکل نگران‌کننده‌ای «یخچال روز قیامت» نامیده می‌شود‌ـ تهدیدی جهانی به‌حساب می‌آید؛ چراکه احتمال دارد موجب افزایش شدید سطح دریاها شود.

در این پژوهش، ۲۲ رادیوسوند ـ‌ابزارهای حسگری که داده‌ها را از طریق امواج رادیویی ارسال می‌کنند‌ـ به بالون‌های هواشناسی متصل و در نزدیکی ساحل آماندسن در سال ۲۰۱۴ پرتاب شدند. این ابزارها داده‌های دقیقی از باد و دمای لایه‌های پایین جو ثبت کردند.

نیمی از پروفایل‌های مشاهده‌شده دارای جت‌های سطح پایین بودند که ۱۰ مورد آن‌ها در جهت ساحل می‌وزیدند. سرعت این جت‌ها بین ۹ تا ۳۲ متر بر ثانیه (۳۰ تا ۱۰۵ فوت بر ثانیه) و ارتفاع‌شان از ۸۰ تا ۸۰۰ متر (۲۶۰ تا ۲۶۰۰ فوت) متغیر بود. بیشتر آن‌ها در لایه‌های دمایی معکوس پایینی که هوای سرد را در نزدیکی سطح به دام می‌اندازند، شکل گرفته بودند؛ شرایطی که قدرت این بادها را افزایش می‌دهد.

تأثیر توفان‌ها بر بادهای سطح پایین

این مطالعه از مدل Polar WRF ـ‌ابزار شبیه‌سازی آب‌وهوای با وضوح بالا‌ـ استفاده کرد. این مدل توانست ۸ مورد از ۱۱ جت سطح پایین مشاهده‌شده را بازسازی و نحوه شکل‌گیری آن‌ها را تبیین کند.
در یکی از موارد، جت تنها ناشی از بادهای کاتاباتیک (هوای سرد و سنگین که از ارتفاعات پایین می‌آید) بود؛ در حالی که شش مورد دیگر به‌دلیل تشدید همین بادهای کاتاباتیک توسط توفان‌هایی در دریای بلینگزهاوزن ایجاد شده بودند.

دکتر اندرو اور، پژوهشگر بریتانیایی و هم‌نویسنده مقاله گفت: «مهم‌ترین یافته ما این است که جت‌های سطح پایین در این بخش از جنوبگان رایج هستند و معمولاً توسط توفان‌ها تقویت می‌شوند.»

در واقع، قوی‌ترین جت مشاهده‌شده با کد CS4، سرعتی معادل ۳۲ متر بر ثانیه داشت و بیش از ۱۵۰ کیلومتر (۹۳ مایل) گسترده بود. این جت هم‌زمان با عمیق‌تر شدن یک چرخه توفانی رخ داد که باعث تقویت جریان‌های کاتاباتیک از سمت جنوب شد.

تأثیر بادها بر ذوب زیرسطحی یخچال‌ها

این بادهای جنوبگانی تنها باعث حرکت برف نمی‌شوند، بلکه ممکن است یخ دریا را جابجا، آب اقیانوس در نزدیکی پایه یخ‌تاق‌ها را گرم و فرایند ذوب از پایین را تسریع کنند. شبیه‌سازی‌های مدل Polar WRF نشان دادند که در اوج رویدادهای جت سطح پایین، سرعت بادها می‌تواند به ۲۴ متر بر ثانیه (۷۹ فوت بر ثانیه) بر فراز یخ‌تاق‌ها و اقیانوس مجاور برسد.

در بلندمدت، این بادهای قدرتمند می‌توانند انتقال آب گرم اقیانوسی به زیر یخ‌تاق‌ها را تسریع کنند و فرایند ذوب از پایین را تشدید کنند. حتی افزایش اندک در تصعید برف یا اختلاط ناشی از تنش برشی بادها نیز می‌تواند تعادل سطحی یخچال‌ها و پایداری بلندمدت آن‌ها را به‌طور چشمگیری تغییر دهد.

ادامه تحقیقات و اهمیت بادهای زمستانی

دکتر پراناب دب، از دیگر نویسندگان پژوهش، اعلام کرد: «ما قصد داریم بررسی این بادهای شدید را در منطقه غرب جنوبگان ادامه دهیم؛ به‌ویژه در فصل زمستان، که احتمال دارد این بادها شدیدتر و فراوان‌تر باشند.»

در زمستان، با وجود کاهش تعداد توفان‌ها در دریای آماندسن، جریان‌های کاتاباتیک قوی‌تر می‌شوند و ممکن است جت‌های سطح پایین شدیدتری را پدید آورند.

پژوهشگران توصیه می‌کنند برای پیش‌بینی دقیق‌تر اثرات بلندمدت این بادها، اقلیم‌شناسی فصلی جت‌های سطح پایین تهیه شود.

نتیجه‌گیری: پیوند میان باد و افزایش سطح دریا

این مطالعه دیدگاه تازه‌ای به تغییرات یخچال‌های جنوبگان ارائه می‌دهد. درحالی‌که تمرکز اغلب مطالعات بر نقش آب گرم اقیانوس در ذوب یخچال‌هاست، این پژوهش نشان می‌دهد که بادهای قدرتمند نیز عامل مؤثری هستند.

این بادها، به‌ویژه زمانی‌که توسط سامانه‌های توفانی تقویت می‌شوند، می‌توانند پوشش برف را جابجا کرده، سطح یخ را در معرض نور خورشید قرار دهند یا هوای گرم‌تری را به منطقه حمل کنند که همگی می‌تواند ذوب را تسریع کند. برخی از این بادها حتی در جابجایی آب گرم به زیر یخچال‌ها نقش دارند.

با ترکیب دانش حاصل از الگوهای باد و رفتارهای اقیانوسی، پژوهشگران اکنون درک بهتری از عوامل تأثیرگذار بر سرعت فروپاشی یخچال‌هایی مانند تویتس و پاین‌آیلند و میزان افزایش سطح دریا دارند.

نکته کلیدی اینجاست که دانشمندان اقلیم باید همزمان به زیر یخ و هوای بالای آن توجه کنند؛ زیرا این دو عامل به‌شدت به هم مرتبط‌اند و آینده جهانی ما را تحت تأثیر قرار می‌دهند.

منبع: Earth.com
منتشرشده در نشریه علمی Advances in Atmospheric Sciences