En internationell studie med deltagande av forskare från Tel Aviv University har funnit att vid sidan av den allmänna uppvärmningen av jordklotet har åskstormar direkt påskyndat den pågående processen för havsis reträtt som täcker Ishavet.
Enligt forskarna, "Tills nyligen var blixtar som fenomen extremt sällsynta i den arktiska regionen på Nordpolen på grund av den intensiva kylan. Men på grund av jordens uppvärmning har åskväder blivit vanligare där i somrar, och dessa stormar ökar istäckens smältning ytterligare – i en återkopplingsslinga."
Prof. Colin Price och MSc-studenten Tair Plotnik från institutionen för geofysik vid TAU:s Porter School of the Environment and Earth Sciences deltog i studien, tillsammans med Dr. Anirban Guha och Dr. Joydeb Saha från Tripura University i Indien. Artikeln är publicerad i tidskriften Atmospheric Research .
Prof. Price förklarar, "Den arktiska regionen definieras som den region som ligger norr om latitud 66,5°. I hjärtat av denna region, runt nordpolen, finns det inget land, och på grund av de extrema kalla förhållandena är havet täckt med ett tjockt lager havsis, som för närvarande sträcker sig över cirka 8 miljoner kvadratkilometer. Den vita isen reflekterar solens strålar och bidrar därmed till jordens kylning.
"Men under de senaste decennierna, med jordens uppvärmning, har istäcket dragit sig tillbaka med en hastighet av cirka 70 000 kvadratkilometer per år, eller 6,5% per decennium (I detta sammanhang är det viktigt att notera att temperaturen i norr Polen har stigit i accelererande takt – cirka 4° fram till idag, i motsats till cirka 1° på jorden som helhet).
"Isens reträtt ökar uppvärmningen ytterligare, eftersom de mörka områdena i havet under isen, som blir större och större, absorberar solens strålar som normalt skulle reflekteras i rymden. Så skapas en återkopplingsslinga. :isens reträtt ökar uppvärmningen, vilket i sin tur ökar issmältningen, och cykeln upprepas."
Enligt forskarna hänförs fenomenet med smältande inlandsisar vid båda polerna för det första till resultatet av mänsklig aktivitet på grund av ökningen av mängden växthusgaser i atmosfären, vilket skapar ett slags "filt" som bevarar värmen och gör inte tillåta den att skingras i rymden.
Studier har dock inte funnit någon direkt matchning mellan förändringarna i växthusgaserna, som ökar i mer eller mindre konstant takt varje år, och hastigheten för havsissmältningen, som varierar oerhört mycket från år till år. Denna studie försökte undersöka den möjliga effekten av en annan faktor – blixtstormar – på smältningen av havsisen i den arktiska regionen.
Forskarna förklarar att blixtar, som ett fenomen, var extremt sällsynta i den arktiska regionen tills nyligen, på grund av den intensiva kylan som råder där. Men under de senaste decennierna, uppenbarligen, på grund av den globala uppvärmningen, har åskväder observerats där på sommaren, när solen inte går ner alls, vilket värmer upp ytan (blixtstormar bildas när markytan värms upp och fickor av luft stiger i atmosfären, där de svalnar, kondenserar och blir till moln som ibland utvecklas till åskväder).
För att testa sin hypotes om att åskväder bidrar till isens smältning runt Nordpolen jämförde forskarna två uppsättningar data:bilder från NASA-satelliter som har dokumenterat isens reträtt i Ishavet i mer än 40 år, och blixtdata som samlats in av det globala nätverket WWLLN (wwlln.net) – som inkluderar ett 70-tal stationer för blixtdetektering, utplacerade på forskningsinstitutioner över hela världen – varav en står på taket till fakulteten för exakta vetenskaper vid TAU.
Prof. Price förklarar, "Blixt är resultatet av ett massivt elektriskt fält som urladdas på en gång och sänder ut radiovågor som kan tas emot till och med tusentals kilometer bort från blixten. Det globala nätverkets sensorer upptäcker och kartlägger åskväder var som helst på planeten, i realtid och non-stop.
"Korsreferensering av informationen från de olika stationerna möjliggör en noggrann bestämning av platsen och tiden för varje detekterad blixtnedslag, och därmed erhålls en global karta över blixten över tid. För denna studie samlade vi in data om blixtar i Arktiska regionen under sommarmånaderna juni, juli och augusti varje år sedan 2010."
En statistisk analys av inlandsisens reträtt korsad med antalet åskstormar avslöjade en korrelation:När antalet stormar ökade under ett visst år, ökade även smältningen av havsisen det året. Forskarna förklarar detta genom att jämföra åskväder med en gigantisk dammsugare, som suger upp vattenånga från ytskiktet till den övre atmosfären (5-10 km höjd), där den ackumuleras och fungerar som en extra filt, som fångar upp ytvärmen från att lämna, och öka yttemperaturen – precis som konstgjorda växthusgaser.
En annan möjlighet som observerats i en tidigare studie är att samma åskstormar leder till en ökning av bildandet av höga cirrusmoln i de övre lagren av atmosfären – som också bildar en liknande "filt."
Prof. Price avslutar:"I vår forskning fann vi ett tydligt statistiskt samband mellan antalet åskväder i den arktiska regionen under ett visst år och hastigheten för havsis som smälter det året. Detta betyder att stormarna är en annan faktor som ökar smältningen av polarisen, vilket ger en återkopplingsslinga:Den initiala smältningen av isen ökar havets mörka ytområden, som absorberar mer av solens strålar, värmer upp vattnet, orsakar mer smältning, accelererar uppvärmningshastigheten, vilket i sin tur ökar antalet åskväder, och cykeln upprepar sig.
"Som ett resultat av detta, och av uppvärmningen av jorden i allmänhet, förväntar vi oss att frekvensen av blixtstormar i den arktiska regionen kommer att öka under de kommande åren, och med det, hastigheten för havsisens reträtt i Arktiska havet kommer att accelerera."
Mer information: J. Saha et al, Är åskväder kopplade till den snabba havsisförlusten i Arktis?, Atmosfärsforskning (2023). DOI:10.1016/j.atmosres.2023.106988
Tillhandahålls av Tel-Aviv University
