Forskare har observerat och kännetecknat en väderprocess som inte tidigare var känd för att inträffa i Antarktis kustregioner. Det visar sig att de katabatiska vindarna som blåser från det inre till kontinentens marginaler minskar mängden nederbörd (främst snöfall) - vilket är en nyckelfaktor för bildandet av iskappen. Genom att bilda ett mycket torrt luftlager under den första kilometern atmosfären, vindarna förvandlar de fallande snöflingorna under deras fall direkt från sitt fasta tillstånd till vattenånga i en process som kallas sublimering.

Författarna till denna studie använde ny data som samlats in vid Adélie Land -kusten under en årslång period, tillsammans med simuleringar som utförs med atmosfäriska modeller. De uppskattade att över kontinenten, kumulativ nederbörd nära marken var 17% lägre än sin maximala nivå högre i höjd. Deras mätningar indikerar att nederbörd kan vara så mycket som 35% lägre i regionen runt östra Antarktis. Forskarna tror att detta fenomen kan förvärras ytterligare av klimatförändringarna. Deras studie har publicerats i Förfaranden från National Academy of Sciences .

"Tills nu, omfattningen av denna viktiga process, som i stort sett inte går att upptäcka via satellit, uppskattades inte fullt ut, "förklarar Alexis Berne, motsvarande författare till studien och chef för EPFL:s Environmental Remote Sensing Laboratory (LTE). Berne arbetade med ett team av schweiziska, Franska och brittiska forskare 2015 och 2016, med hjälp av en ny kombination av instrument för att ta mätningar vid den franska forskningsstationen Dumont d "Urville vid kusten i östra Antarktis. Teamet använde tre instrument:en Doppler dubbelpolarisationsväderradar, en vägande nederbördsmätare och en radarprofiler. Polarisationsradaren samlade information om nederbördens typ och intensitet, medan nederbördsmätaren vägde det ackumulerade snöfallet varje minut och hjälpte till att kalibrera de två radarnas uppskattningar. Dessa två instrument har använts för att samla in data från november 2015 till januari 2016. Det tredje instrumentet - radarprofilen - har kontinuerligt samlat in vertikala profiler av nederbördens intensitet upp till tre kilometer i höjd sedan november 2015 vid Dumont d "Urville.

I början, forskarna blev förvånade över resultaten de fick. Den kraftiga nedgången i nederbörd som registrerades nära marken överensstämde inte med deras vanliga observationer. "Vi arbetade därför bort hypotesen att minskningen av nederbörd i de lägre atmosfäriska nivåerna orsakades av snökristaller som sublimerade till följd av katabatiska vindar, "förklarar Christophe Genthon, CNRS Senior Scientist vid Institute of Geosciences of the Environment, med säte i Grenoble. Dessa frekventa, starka vindar kommer från kontinentens höga platåer. Inlandsisen på Antarktis är ganska platt, så vindarna kan vinna i styrka och nå så långt som till kusten. Detta skapar ett tunt bottenlager av luft (upp till 300 m) som är mättat med upplyftade snökristaller. Ovanför detta, det finns ett andra luftlager som är mycket torrare. Snöflingor bildas i molnskiktet högt upp, sublimera när de passerar genom detta andra lager, förvandlas rakt till vattenånga. Över tid, detta minskar bidraget från nederbörd till inlandsisens massbalans. "Detta lager ligger i en blindzon för satelliter på grund av ekon från ytan, vilket förklarar varför detta fenomen inte hade upptäckts av satelliter, säger Bern.

Forskarna hittade sedan bevis på katabatiska vindar som kan utlösa sublimering i de flesta data som samlats in av radiosonde vid permanenta forskningsstationer över Östra Antarktis. Genom att använda en rad numeriska atmosfäriska modeller och jämföra resultaten med de mätningar som gjorts i Adélie Land, de kunde kvantifiera påverkan på hela kontinenten. Och de upptäckte att sublimationsprocessen har ett stort inflytande på ackumuleringen av nederbörd.

Data om inlandsisens massbalans är avgörande för att förutsäga hur havsnivån kommer att stiga eller sjunka. Forskare förväntar sig generellt att den globala uppvärmningen kommer att resultera i högre nederbördsnivåer i Antarktis. Men de katabatiska vindarnas inverkan på nederbörd kan utmana dessa prognoser och göra dem mycket mer komplicerade. Teamet planerar därför att fortsätta analysera kontinenten. "Vi vill fortsätta samla in data om kustområden och titta närmare på områden där terrängen är mer komplex. Vi planerar också att använda olika typer av atmosfäriska modeller för jämförelseändamål. vi hoppas att vårt arbete kommer att bidra till att öka vår förståelse för hur klimatförändringar kommer att påverka nederbörd i Antarktis, "förklarar Alexis Berne.