Några av de mest kända och fruktade aspekterna av klimatförändringen är dess potentiella effekter på vädermönster och hur detta kan påskynda smältningen av naturlig is. Forskning har redan visat att arean av havsis i Arktis snabbt minskar på grund av den globala uppvärmningen, och att temperatur och fukthalt över hela Arktis har förändrats avsevärt. Tyvärr, att förstå exakt hur dessa förändringar påverkar molnbildningen i regionen är mycket utmanande, och molnsammansättning och fas är viktiga aspekter att beakta i prediktiva numeriska modeller.

I en nyligen publicerad studie publicerad i Geofysiska forskningsbrev , ett team av forskare ledda av Dr.  Jun Inoue från National Institute of Polar Research, Japan, försökte svara på en märklig fråga:kan högre vågor i Ishavet främja utvecklingen av ishaltiga moln? Denna fråga kan tyckas konstigt till en början, eftersom de flesta människor inte skulle ha fattat att det kunde finnas en koppling mellan dessa två naturfenomen. Dock, som resultaten av denna studie visar, det är troligt att det finns en.

Fältdata som användes i studien samlades in i november 2018 under en expedition till Chukchihavet i den arktiska regionen ombord på RV Mirai, ett japanskt forskningsfartyg. Tidigare studier i området hade visat att havsisnedgången i Arktis ledde till mer frekventa aktiva vädersystem, starkare vindar, och högre vågor. Forskargruppen misstänkte att dessa faktorer kunde påverka molnbildningen och sammansättningen eftersom vågor och starka vindar kan göra att organiska partiklar på havsytan sprids genom atmosfären i form av havssprej. När dessa suspenderade organiska partiklar når en tillräckligt hög höjd, de fungerar som "frön" som underlättar bildandet av iskristaller, ger dem namnet "is-kärnbildande partiklar" (INP). Dessa iskristaller fortsätter att växa genom att frysa de omgivande vattendropparna, därigenom bildar det som kallas ismoln.

För att bevisa denna hypotes, Dr. Inoue och hans besättning på RV Mirai satte periodvis ut olika mätinstrument på nyckelplatser i Chukchihavet under loppet av 12 dagar. Molnpartikelsensorer ballongsköts upp från fartyget för att analysera molnfasen, aerosoler i omgivningen togs regelbundet ombord för kemisk analys, och våghöjds- och vindhastighetsmätningar gjordes ständigt. Dessutom, forskarna genomförde grumlighetsmätningar från olika djup för att klargöra sambandet mellan väder och havsförhållanden.

Efter att ha analyserat all insamlad data, forskarna lyckades måla en tydligare, evidensstödd syn på situationen. "Chukchihavet är relativt grunt, med ett medeldjup på endast 40 meter. Där, ett blandat havslager utvecklas och tappar in i havsbotten, vilket moln ger en reservoar av INP:er som lyfts av turbulent kinetisk energi, " förklarar Dr. Inoue, "Havssprut som induceras av starka vindar och höga vågor för dessa INP till atmosfären, främjar bildandet av ismoln." Han tillägger att detta är en av de första tidningarna som samtidigt kopplar samman oceanisk struktur, havsytans förhållanden, och aerosol- och molnegenskaper.

Insikten från denna studie är mycket viktig om vi korrekt ska kunna förutsäga effekterna av den globala uppvärmningen på Arktis. Ismoln reflekterar mycket mindre kortvågig solstrålning än vattenmoln, och således påverkar molnfasen i hög grad ytvärmebudgeten för polarområdena. De kan också öka mängden snöfall, vilket i sin tur påverkar havsisbildningen positivt. "Att förstå sambandet mellan molnbildning och den nya havsstaten som härrör från den senaste tidens nedgång av havsis i Arktis är avgörande för skickliga väder- och havsisprognoser, såväl som framtida klimatprognoser, " höjdpunkter Dr. Inoue. Låt oss hoppas att ytterligare studier i Arktis gör det möjligt för oss att belysa alla fina detaljer och dolda interaktioner som dikterar vädret så att konsekvenserna av klimatförändringarna inte tar oss oväntade.