Två vågbojar sattes ut över det isfria ishavet den 8 september 2016 under den arktiska forskningskryssningen av RV Mirai. Kredit:Toshihiro Ozeki
En internationell forskargrupp ledd av Takuji Waseda, professor vid universitetet i Tokyo, Japan, har funnit en ökning av höga vågor och vindar i de isfria vattnen i Ishavet, en potentiellt farlig navigeringstipppunkt för vattnets "nya och ovanliga" tillstånd.
Forskningen genomfördes som en del av ett forskningsprojekt i den arktiska regionen, kallas Arctic Challenge for Sustainability (ArCS). Projektet omfattar åtta teman, var och en fokuserade på en annan aspekt av miljöförbättring och hållbarhet i Arktis. Genom de omfattande forskningsteman, projektet har mobiliserat nästan alla polarforskare i Japan.
"Prognos för vågor och uppskattning av chansen för havsprayisning på ett fartyg är mycket viktigt för säker navigering under det nya och ovanliga tillståndet i Ishavet, " sa medförfattaren Jun Inoue, en docent i polarvetenskap vid National Institute of Polar Research, en del av Inter-University Research Institute Corporation Research Organization of Information and Systems (ROIS) i Tokyo, Japan.
Inoue ledde det första temat för ArCS-projektet, som fokuserade på att studera förutsägbarheten av väder- och havsisprognoser. Det första temat i projektet undersöker också hur användare av väderprognoserna deltar i att tillhandahålla relaterad data för att ytterligare förbättra sådan förutsägbarhet. Deras resultat publicerades i Vetenskapliga rapporter i mars 2018.
Forskare använde ERA-Interim reanalysis, ett globalt system för insamling av atmosfäriska data, att undersöka nästan fyra decennier med framväxande trender av alltmer extrema vågor. De mätte direkt vågor med bojar i Arktiska havet sommaren 2016 för att validera resultaten som förutspås av ERA-Interim-analysen.
(a) Bojbanor, havsiskoncentration (färgskuggning) och havsnivåtryck (SLP) (konturer) den 22 oktober 2016. Området som avgränsas av den orange linjen indikerar området som analyserats här. (b) En förstorad bild av bojbanorna med havs-iskoncentrationen (färgskuggning) och SLP (konturer) den 22 oktober 2016. c) En förstorad bild av bojbanorna med den betydande våghöjden (färgskuggning) och SLP (konturer) den 22 oktober 2016. SLP, Hs och havsis koncentration är från ERA-interim reanalysdata. Kreditera: Vetenskapliga rapporter
De såg en ökning av både vindar och höga havsvågor, som väntat eftersom några miljoner kvadratkilometer av havets istäcke har smält under de senaste fyrtio åren. Ju större isfritt vattenområde, ju större sannolikhet är att möta en stor våg, enligt Waseda, som har potentiellt allvarliga konsekvenser för de avlastare som navigerar genom den norra sjövägen, såväl som för kustbefolkningen.
"Eftersom hela Ishavet förväntas vara isfritt år 2050, våghöjden beräknas öka på motsvarande sätt, " skrev Inoue. Is i Arktis fortsätter att smälta, att ta bort vindskydden från isen och låta vågor växa.
"Den gradvisa förändringen av våghöjder och frekvens över det isfria Ishavet skulle inte bara påverka... affärsstrategin för de [avlastare] som använder den norra sjövägen, men också om det lokala livet nära kustregionen, " sa Inoue.
Kusterosion skulle också öka med vågornas höjd och frekvens, enligt Waseda.
"Vi behöver en skicklig ytvindhastighetsprognos för att förutsäga våghöjder, " sa Inoue. Ett sådant verktyg skulle hjälpa människor på fartyg, och kusterna förbereder sig bättre för turbulensen och potentiella översvämningar
Inoue pekade på Polar Prediction Project, där han är ledamot i styrgruppen, samordnas av Världsmeteorologiska organisationen. Projektet driver Året för polarprediktion, ett aggregerat forum för forskare att bättre förutse väder- och klimatförhållanden i polarområdena.