• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Great Lakes istäcksprognoser:Ny metod möjliggör lokala förutsägelser

    Kredit:University of Michigan

    Mycket lokaliserade och exakta istäcksprognoser för Great Lakes har demonstrerats av forskare vid University of Michigan, och deras prediktiva modelleringsverktyg kan anpassas för alla geografiska regioner.

    Teamet utvecklade tillvägagångssättet i nära samarbete med tjänstemän vid Apostle Islands National Lakeshore på Lake Superior i Wisconsin. Parken är hem för majestätiska isgrottor som bara är tillgängliga under vissa vintrar när det är säkert för besökare att gå över isen i den frusna sjön.

    Sådana lokaliserade prognoser skulle vara användbara mer allmänt eftersom klimatförändringarna medför en berg-och dalbana av vädervariationer till många delar av världen, inklusive de som bor tillsammans, spela in och försörja sig på världens största ytkälla av sötvatten.

    "Dessa modeller kan vara användbara inte bara för att stödja säker fotgängartrafik på is i kustområdena vid de stora sjöarna, men för navigering av stora och små båtar, fiske och jakt, och andra mänskliga aktiviteter runt om i världen, sa Richard Rood, professor i klimat- och rymdvetenskap och teknik, och medförfattare till en artikel om den nya modellen publicerad i Klimatförändringar .

    Det nya tillvägagångssättet kan på ett tillförlitligt sätt förutsäga månader i förväg – i september, kanske - om is kommer att bildas under en given vinter, samt tidpunkten för isstart. Många tidigare insatser har fokuserat på istäcke på sjön som helhet. Genom att fokusera på ett litet område, det är möjligt att hitta samband mellan väder och lokala förhållanden som möjliggör isbildning, även under år då förhållandena inte stöder isbildning över hela sjön.

    U-M:s projekt uppstod ur en kommentar som gjordes under ett klimatplaneringsmöte med Great Lakes Integrated Sciences and Assessments och Apostle Islands National Lakeshore-personal. GLISA är ett NOAA-stödt team fokuserat på att främja klimatkunskap för anpassning i området kring de stora sjöarna, inhyst gemensamt vid U-M och Michigan State University. Rood är en GLISA-huvudutredare.

    Parken hade upplevt ett förvånansvärt kallt år, vilket ledde till enorma och oväntade vinterbesök. Parkinspektör Robert Krumenaker tog upp frågan om förutsägelse av istäcke för att förutse vinterturister. Författarna antog utmaningen.

    Istäcke på Apostle Islands brukade vara en säker sak.

    "I åratal, på 1970-talet, 1980-talet och början av 1990-talet, man förstod helt enkelt att, någon gång under säsongen, istäcket runt strandlinjen skulle bildas och skulle vara konsekvent år till år, sa Andrew Gronewold, docent vid U-M:s Skola för miljö och hållbarhet. "I slutet av 1990-talet, helt plötsligt såg vi år då det inte fanns något säkert istäcke. Det initierade denna period av variation - skillnader i istäckningen från år till år."

    Den typen av osäkerhet skapar problem för parkförvaltare, såväl som de som vill besöka.

    För att utveckla sitt nya tillvägagångssätt, forskarna upptäckte ledtrådar gömda i oscillerande klimatmönster, har ofta sitt ursprung på andra sidan planeten.

    De tittade på historiska väderrekord för området kring de stora sjöarna och bortom, såväl som specifika sätt för variabilitet - oscillerande klimatmönster - på vädret i de stora sjöarna. Tre lägen – El Nino, den arktiska oscillationen och Stillahavsoscillationens dekadalsvängning – visade sig ge prediktiva ledtrådar för isbildning i Apostle Islands-regionen.

    "Hade vi använt dessa relationer tidigare, vi skulle ha, nästan varje år, exakt förutspått om ett säkert istäcke skulle bildas på Apostle Islands, samt en rimlig indikation på när, " Sa Gronewold. "Det är så starka relationerna var."

    Gronewold och Xiaolong Ji, en student i tillämpat klimat, utvärderade statistiska modeller och hittade den bästa passformen på ett oväntat ställe.

    "Vi fann att den bästa förklaringen till det vi observerade kom från en typ av modell som kallas en överlevnadsmodell, eller riskmodell, "Sade Gronewold. "De används ofta i studier av människors hälsa eller miljöhälsostudier."

    Han tillade att Apostle Islands-projektet kan vara första gången modellen har använts för att förutsäga istäcke över de stora sjöarna.

    Att tillämpa riskmodellen på fyra decennier av historiska data, Gronewold, Rood- och doktoranderna Ji och Houraa Daher kunde förutsäga istäckningen för Apostle Islands-regionen månader i förväg med överraskande noggrannhet. I framtiden, UM-forskare hoppas kunna utöka sin prediktiva modellering till andra områden.

    "Den forskning vi gör mer generellt förutspår en rad förhållanden som påverkar Great Lakes kustlinjer, ", sa Gronewold. "De kan variera från vattenkvalitetsförhållanden som kan resultera i skadliga algblomningar, till vattennivåer som drivs av kortvariga ökningar eller långvariga fluktuationer, till saker som istäcke."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com