Ученые объяснили аномалии движения арктических льдов столкновениями льдин
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Новое исследование под руководством ученых Калифорнийского университета в Риверсайде показало, что столкновения между отдельными льдинами объясняют аномалии движения арктического морского льда, которые не удавалось описать только ветровыми моделями. Модель, опубликованная в журнале Physical Review Letters, воспроизвела наблюдаемые скорости распространения, диапазоны скоростей и изменения движения за периоды от часов до дней на основе данных из пролива Фрама. Результаты могут улучшить прогнозы движения льда по мере потепления Арктики.
Ключевые факты
- Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters; его возглавил Брайан Шадди, ранее работавший в Калифорнийском университете в Риверсайде, а ныне в Университете Южной Калифорнии, совместно с Алексом Грини и Бхаргавом Раллабанди.
- Арктический морской лед состоит из отдельных льдин размером от нескольких метров до нескольких километров, которые дрейфуют и сталкиваются под действием ветра и океанических течений.
- Компьютерная модель, рассматривающая льдины как зерна в силосе, успешно воспроизвела три ранее необъяснимых наблюдения: скорость распространения, диапазон скоростей льдин и изменения движения за периоды от часов до дней.
- Модель была проверена на реальных данных из пролива Фрама — прохода между Гренландией и Шпицбергеном, через который большие массы арктического льда движутся в Атлантический океан.
Механизм столкновений
Ветер является одним из основных факторов движения морского льда, однако наблюдения давно показывают, что лед часто движется со скоростями и распространяется с темпами, которые простые ветровые модели не предсказывают. Новое исследование предполагает, что повторяющиеся столкновения между соседними льдинами передают энергию и объясняют эти загадочные закономерности. Бхаргав Раллабанди, доцент кафедры машиностроения Калифорнийского университета в Риверсайде, заявил, что когда много льдин собрано вместе под ветром, они сталкиваются друг с другом и передают энергию соседям, и что это единственный необходимый ингредиент для объяснения наблюдений. В плотных ледяных полях отдельные льдины сталкиваются с соседними гораздо чаще, чем меняется сам ветер, что делает столкновения доминирующим фактором.
Проверка модели
Исследователи создали компьютерную модель, которая рассматривает плавучий лед как зерна, движущиеся через силос, но с тем отличием, что эти зерна плавают на воде и подталкиваются турбулентными ветрами. Симуляция учитывает сопротивление океана и повторяющиеся столкновения между льдинами. Используя измеренные локальные ветровые и ледовые условия из пролива Фрама, а также один дополнительный параметр, мало влияющий на результат, модель воспроизвела наблюдаемую скорость распространения, диапазон скоростей льдин и изменения движения за периоды от часов до дней. Пролив Фрама — это проход между Гренландией и норвежским архипелагом Шпицберген, через который большие массы арктического морского льда движутся в сторону Атлантического океана.
2 источника
Время · отставание