CU-Boulder onbemande vliegtuigen Buzz over gigantische gaten in Antarctische zee-ijs

CU-Boulder onbemande vliegtuigen Buzz over gigantische gaten in Antarctische zee-ijs

Anonim
Image

Een reeks onbemande onderzoeksvluchten biedt de Universiteit van Colorado bij Boulder-onderzoekers enkele van de eerste 3D-waarnemingen van gapende gaten in het Antarctische zeeijs dat bekend staat als polynyas en de explosieve winden die hen helpen vormen.

Met behulp van onbemande vliegtuigen van ongeveer 9 voet breed, krijgen CU-Boulder faculteitsleden John Cassano en James Maslanik een unieke glimp in de Terra Nova Bay polynya, een geeuwend stuk open water dat soms 2000 vierkante mijl groot is, bijna twee keer zo groot van Rhode Island. Het CU-Boulder-team maakte zijn eerste vlucht op 7 september, vermoedelijk de meest zuidelijke vlucht ooit van een onbemand vliegtuig.

"Dit zijn enkele van de langste geregistreerde vluchten voor wetenschapstoepassingen, en zeker de langste in Antarctica, " zei Maslanik, een onderzoeksprofessor bij de afdeling lucht- en ruimtevaarttechniek en verbonden aan het Cooperative Institute for Research in Environmental Sciences van de universiteit, of CIRES.

Eerder dit jaar leidde Maslanik een door NASA gefinancierd project dat bekend staat als de karakterisering van het Arctic Sea Ice Experiment of CASIE, dat enkele van de meest uitgebreide onbemande luchtmetingen tot nu toe van zeeijs in het Noordpoolgebied heeft uitgevoerd. Samen omvatten de twee veldcampagnes onder leiding van CU-Boulder enkele van de onderzoeksvluchten met de hoogste breedtegraad ooit uitgevoerd met onbemande vliegtuigen in zowel het noordelijke als het zuidelijke halfrond, zei hij.

Het doel van de Antarctische missie is om vocht- en warmtewisselingen tussen de oceaan en de atmosfeer te meten en om uiteindelijk het effect van polynya's op het wereldwijde klimaat te ontrafelen, zei Cassano.

"In poolgebieden vermindert zee-ijs vaak de interacties tussen de oceaan en de atmosfeer, maar in polynyas blijft open water zelfs in het hart van de winter bestaan, " zei Cassano, een universitair docent bij de afdeling atmosferische en oceanische wetenschappen en CIRES Fellow. "Het is in deze gebieden dat grote hoeveelheden warmte en vocht verloren gaan van de oceaan naar de atmosfeer. Instrumenten aan boord van de onbemande vliegtuigen zullen enkele van de eerste directe metingen van dit warmteverlies in de winter opleveren."

De vorming van zeeijs in polynyas laat ook koud en zout water achter, zei hij. Omdat het koude en zoute water dichter is, zinkt het en beïnvloedt het globale stromingen zoals de thermohaliene circulatie, zei Cassano. De thermohaliene circulatie werkt net als een oceanische transportband, waarbij zeewater over de hele wereld wordt verplaatst door veranderingen in zoutgehalte en watertemperatuur. Op plaatsen waar de thermohaliene circulatie aan het oceaanoppervlak opkomt, beïnvloedt het aanzienlijk het weer en klimaat, zei Cassano.

De vliegtuigen zullen ook de luchtstroom meten boven de baai van Terra Nova - die tussen West-Antarctica en Oost-Antarctica in het zuidelijke deel van het continent ligt - om onderzoekers te helpen de interactie te begrijpen tussen de polynya en de harde wind die over het Antarctische continent zweeft.

De winden, katabatische winden genoemd, vormen zich als lucht naar beneden glijdt van het hoge plateau van Antarctica's binnenland en trechters in kleine afwateringen nabij de kust. Tijdens de maand september, tegen het einde van de Australische winter, kunnen deze winden orkaansterkte overschrijden.

Het constante explosie van de katabatische winden helpt de Terra Nova Bay polynya vrij van nieuw zeeijs te houden en de hele winter open te houden, zei Cassano. Hij zei dat hij vermoedt dat de polynya lokale windpatronen beïnvloedt door een lagedrukgebied te creëren dat kleine maar intense cyclonen kan afsplitsen.

"Er zijn veel modellen en op theorie gebaseerde studies beschreven die polynya's en hun klimaatfeedbacks beschrijven, maar we kunnen ze niet volledig begrijpen totdat we ze meten, " zei Cassano.

Aangeboden door de Universiteit van Colorado