डॉ। ओला पर्ससन और अन्य MOSAiC वैज्ञानिकों ने केंद्रीय आर्कटिक महासागर में एक वैज्ञानिक उपकरण स्थापित किया। क्रेडिट: कार्बन ब्रीफ के लिए डेज़ी ड्यूने

दुनिया का सबसे बड़ा ध्रुवीय अनुसंधान अभियान वर्तमान में आर्कटिक में चल रहा है। आर्कटिक-जलवायु के अध्ययन के लिए बहुआयामी बहती वेधशाला के रूप में जाना जाने वाला साल भर का अभियानमौज़ेक), 300 देशों के 19 शोधकर्ता शामिल हैं। समुद्री बर्फ में फंसे एक जहाज से, वैज्ञानिक माप ले रहे हैं जो जलवायु मॉडल को बदलने में मदद कर सकता है। कार्बन ब्रीफ के विज्ञान लेखक डेज़ी डन 2019 की शरद ऋतु में अपने पहले छह सप्ताह के लिए अभियान में शामिल हो गए। यह MOSAiC अभियान पर केंद्रित चार लेखों में से तीसरा है।

उत्तरी ध्रुव के करीब नौकायन करने वाले जहाजों के लिए, कुछ घटनाएं आर्कटिक तूफान की तुलना में बड़ा जोखिम पैदा करती हैं। 

आर्कटिक तूफ़ान बेहद तेज़ हवाएँ चला सकते हैं, जो समुद्र को चीरती हैं, जिससे लहरें कई मीटर तक बहती हैं। यह न केवल नाविकों के लिए समुद्र में असहनीय जीवन बनाता है, बल्कि आर्कटिक - और इसके हिमखंडों को भी अधिक चुनौतीपूर्ण बनाता है।

तेज हवाएं भी समुद्री बर्फ के माध्यम से आंसू बहा सकती हैं, जिससे अलग-अलग दिशाओं में अलग हो सकती हैं और दूर जा सकती हैं। अनुसंधान के बढ़ते क्षेत्र से पता चलता है कि समुद्री बर्फ पर तूफानी हवाओं का प्रभाव पहले की तुलना में बड़ा हो सकता है - और भविष्य के बर्फ के नुकसान के पूर्वानुमान के लिए संभावित रूप से महत्वपूर्ण है।

उभरते हुए सबूत भी हैं, जिससे यह पता चलता है कि आर्कटिक तूफान मौसम को ध्रुवों से दूर कर सकते हैं।

"संक्षिप्त उत्तर है कि आर्कटिक चक्रवातों से मध्य अक्षांशों पर कुछ प्रभाव पड़ता है, लेकिन हमें पता नहीं है कि क्या नियमितता होती है," डॉ। ओला पर्ससन, राष्ट्रीय महासागरीय और वायुमंडलीय प्रशासन से एक ध्रुवीय मौसम विज्ञानी (एनओएए).

पर्सन MOSAiC में भाग लेने वाले 600 लोगों में से एक है, जो अब तक का सबसे बड़ा आर्कटिक शोध अभियान है। (कार्बन ब्रीफ हाल ही में शामिल अपने पहले छह सप्ताह के लिए अभियान।)

अभियान के हिस्से के रूप में, पर्सन और उनके सहयोगियों ने आर्कटिक तूफानों के विभिन्न पहलुओं को मापने के लिए उपकरणों की एक सरणी स्थापित की है - हवाओं की गति से जो वे समुद्री बर्फ पर उनके प्रभाव के पैमाने पर लाते हैं।

इस तरह के डेटा को इकट्ठा करने से आर्कटिक तूफानों के बारे में महत्वपूर्ण सवालों के जवाब देने में मदद मिल सकती है, जैसे कि वे लंबे समय तक बर्फ और जलवायु परिस्थितियों को कैसे प्रभावित कर सकते हैं और कैसे, यदि वे जलवायु परिवर्तन के जवाब में शिफ्ट हो रहे हैं।

मुड़

आर्कटिक तूफान "- जिसे आर्कटिक या ध्रुवीय चक्रवात भी कहा जाता है - निम्न दबाव प्रणाली है जो आर्कटिक महासागर और इसके आस-पास के भूमि द्रव्यमान को प्रभावित करती है, जिसमें ग्रीनलैंड, उत्तरी कनाडा और उत्तरी यूरेशिया शामिल हैं। एक आर्कटिक तूफान में, हवा के सर्पिल वामावर्त।

नीचे दिया गया एनीमेशन 2012 में उत्तरी ध्रुवीय क्षेत्र में आर्कटिक तूफानों की गति को दर्शाता है - ए समुद्री बर्फ के लिए रिकॉर्ड-कम वर्ष। एनीमेशन में, सतह की हवाओं की गति को वेग के अनुसार रंगीन छोटे तीर द्वारा दर्शाया गया है।

2012 में आर्कटिक में गर्मियों के तूफानों की गति। क्रेडिट: नासा / गोडार्ड स्पेस फ्लाइट सेंटर साइंटिफिक विज़ुअलाइज़ेशन स्टूडियो

पर्सेन कहते हैं कि आर्कटिक तूफान ध्रुवीय क्षेत्र के अंदर और बाहर दोनों जगह बन सकते हैं। “उनमें से कुछ निचले अक्षांशों से आने वाले चक्रवातों के रूप में उत्पन्न होते हैं और आर्कटिक में जाते हैं। अन्य आर्कटिक चक्रवात आर्कटिक क्षेत्र में विकसित होते प्रतीत होते हैं। ”

आर्कटिक में उत्पन्न होने वाले तूफान तब बन सकते हैं जब उसमें कोई गड़बड़ी हो।tropopause"- वायुमंडल का वह हिस्सा जो क्षोभमंडल और समताप मंडल के बीच एक सीमा परत के रूप में कार्य करता है, पर्सन कहते हैं। "ये गड़बड़ी बहुत लंबे समय तक रह सकती है और, यदि स्थिति सही है, तो वे निम्न-स्तर के चक्रवात को प्रेरित करते हैं।"

उष्णकटिबंधीय तूफानों की तुलना में (के रूप में जाना जाता है टाइफून or तूफान वे कहाँ पाए जाते हैं इसके आधार पर) आर्कटिक तूफान में बहुत कम शोध हुआ है, पर्सन कहते हैं।

यह काफी हद तक है क्योंकि, मध्य अक्षांश के तूफानों की तुलना में, आर्कटिक चक्रवात बहुत कम लोगों को प्रभावित करते हैं। तथापि, तेजी से समुद्री बर्फ में गिरावट आर्कटिक को वर्ष की लंबी अवधि के लिए नेविगेट करना आसान बना रहा है। बदले में दोनों में एक वरदान है वाणिज्यिक और पर्यटक आर्कटिक में गतिविधि - आर्कटिक तूफानों को और अधिक तत्काल समझने की आवश्यकता है।

कुछ सुझाव भी हैं कि जलवायु परिवर्तन आर्कटिक के तूफानों को अधिक लगातार बना सकते हैं, कहते हैं प्रो जेनी हचिंग्स, एक MOSAiC वैज्ञानिक और समुद्री बर्फ की गतिशीलता के शोधकर्ता ओरेगन स्टेट यूनिवर्सिटी। "वह आर्कटिक तक चक्रवात गतिविधि में वृद्धि प्रतीत होता है," वह कार्बन ब्रीफ को बताती है।

हालांकि, आर्कटिक तूफानों पर ऐतिहासिक आंकड़ों की कमी से यह स्थापित करना मुश्किल हो जाता है कि क्या एक बढ़ती प्रवृत्ति है, पर्सन कहते हैं:

“कुछ सुझाव हैं कि आर्कटिक चक्रवात अब अधिक हो सकते हैं, लेकिन समस्या यह है कि हमारे पास पहले से बहुत सारे माप नहीं हैं। हो सकता है कि पिछली निचली आवृत्ति जो हमने देखी है, वह इस तथ्य के कारण है कि हमारे मॉडल, या अतीत के हमारे पुनर्निर्माण पर्याप्त नहीं हैं। ”

आर्कटिक तूफानों का एक और पहलू जो वैज्ञानिकों को अभी तक स्पष्ट रूप से पता नहीं चल पाया है कि उनकी भौतिक संरचना क्या है, पर्सन कहते हैं:

“आर्कटिक चक्रवातों में मध्य अक्षांश चक्रवातों की तुलना में एक अलग संरचना होती है। पिछले दो चार वर्षों में कुछ अध्ययन हुए हैं जिनसे पता चलता है कि उनके पास एक ऊर्ध्वाधर संरचना है एक तूफान के समान मध्य अक्षांश के तूफान की तुलना में। ”

MOSAiC अभियान के दौरान, उनका लक्ष्य आर्कटिक तूफानों की ऊर्ध्वाधर संरचना पर डेटा एकत्र करना है। अभियान पोलस्टर्न के आसपास केंद्रित है, एक जर्मन आइसब्रेकर जो जानबूझकर समुद्री बर्फ में जम गया है। यह जहाज बर्फ के साथ निष्क्रिय रूप से बह जाएगा क्योंकि यह अगले साल उत्तर की ओर बढ़ता है।

मध्य सितंबर आर्कटिक महासागर में 20 सितंबर 2019 को लगभग 85 डिग्री उत्तर में ट्रोम्सो से अपने प्रस्थान से पोलरस्टर्न का मार्ग दिखाते हुए मानचित्र, जहां यह 6 अक्टूबर 2019 (लाल) पर खुद को एक बर्फ के टुकड़े से जुड़ा हुआ था। यह धनुषाकार तीर उस क्षेत्र को दिखाता है कि जहाज अपनी साल भर की यात्रा पर बह सकता है, जो फ्राम स्ट्रेट के पास समाप्त हो जाएगा। क्रेडिट: कार्बन ब्रीफ के लिए टॉम प्रेटर

आर्कटिक तूफानों की संरचना का अध्ययन करने के लिए, पर्सन और उनके सहयोगियों को जहाज पर गुजरने के लिए इंतजार करना होगा। वे फिर मौसम के गुब्बारे सहित उपकरणों की एक श्रृंखला का उपयोग करके तूफानों पर डेटा एकत्र करेंगे, जो वायुमंडलीय तापमान, दबाव, आर्द्रता और हवा में परिवर्तन को पकड़ते हैं। वे विशेष मौसम रडार का भी उपयोग करेंगे, जो वर्षा और हवा की गति में परिवर्तन का पता लगाने के लिए रेडियो तरंगों का उपयोग करते हैं।

उपकरणों की सरणी एक तूफान के दौरान वातावरण में विभिन्न ऊंचाइयों पर माप लेगी। इस जानकारी को एक साथ जोड़कर, शोधकर्ता आर्कटिक तूफानों को पारित करने की ऊर्ध्वाधर संरचना के बारे में अधिक जानने की उम्मीद करते हैं।

Juergen Graeser ने पोलरस्टर्न के हेलीकॉप्टर डेक पर एक मौसम का गुब्बारा लॉन्च किया। 22 सितंबर 2019. क्रेडिट: एस्तेर होर्वाथ

पहल करो

आर्कटिक तूफानों की संरचना की जांच करने के साथ-साथ, MOSAiC के शोधकर्ता यह भी जानने की कोशिश करेंगे कि वे समुद्री बर्फ को कैसे प्रभावित कर सकते हैं। पर्सन कहते हैं:

"जो लोग पिछले कुछ वर्षों में देख रहे हैं, वह यह है कि जब हमारे पास एक बड़ा आर्कटिक चक्रवात होता है, तो समुद्री बर्फ गायब हो जाती है।"

का एक नाटकीय उदाहरण इसमें हुआ 2012, जब अगस्त में आर्कटिक एक शक्तिशाली, धीमी गति से चलने वाले तूफान से टकरा गया था। चक्रवात लगभग दो सप्ताह तक चला, जिससे भारी बारिश हुई और 30mph हवाओं।

उस वर्ष, आर्कटिक समुद्री बर्फ उसके पास पहुंच गई निम्नतम स्तर रिकॉर्ड पर। यह संभव है कि तूफान ने समुद्री बर्फ में तेजी से मंदी को चलाने में भूमिका निभाई।

वैज्ञानिकों ने परिकल्पना की है कि तूफान ने बर्फ के नुकसान को बढ़ाया जिससे बर्फ टूट गई, जिससे यह पिघलने के लिए और अधिक कमजोर हो गया। शोधकर्ताओं का कहना है कि तूफानी हवाओं ने बर्फ को गर्म पानी में धकेल दिया है, जिससे गलन बढ़ जाती है।

हालांकि, अन्य शोधकर्ताओं ने तर्क दिया है कि तूफान ने केवल रिकॉर्ड कम में एक छोटी भूमिका निभाई।

A अध्ययन 2013 में प्रकाशित जलवायु मॉडलिंग का उपयोग करके तूफान के प्रभाव का विश्लेषण किया। शोधकर्ताओं ने सिमुलेशन के दो सेट चलाए: अगस्त तूफान के साथ 2012 में आर्कटिक की स्थिति को दिखाने वाला एक और तूफान के बिना 2012 की स्थिति को प्रतिबिंबित करने वाला एक।

शोध में पाया गया है कि सिमुलेशन के दोनों सेटों में आर्कटिक समुद्री बर्फ एक नए रिकॉर्ड कम पर गिर गया। हालांकि, तूफान सहित सिमुलेशन में, बिना तूफान के सिमुलेशन की तुलना में लगभग 10 दिन पहले रिकॉर्ड कम सेट किया गया था।

निष्कर्ष बताते हैं कि 2012 में देखी गई रिकॉर्ड-कम बर्फ की स्थिति के लिए अन्य कारक अधिक महत्वपूर्ण थे, शोधकर्ताओं ने कहा। उदाहरण के लिए, उस वर्ष, आर्कटिक गर्मियों के तापमान औसत से अधिक गर्म थे और आइस पैक में बड़े पैमाने पर "प्रथम वर्ष की बर्फ"- युवा बर्फ जो पिघलने के लिए अधिक प्रवण है।

आर्कटिक समुद्री बर्फ की सीमा में एक वर्ष (हल्की नीली) से लेकर चार वर्ष की आयु और समय के साथ (डार्क ब्लू) तक की बर्फ में परिवर्तन होता है। 22-28 से एक ही सप्ताह (1985-2019 अक्टूबर) के लिए दिखाया गया है। डेटा स्रोत: नेशनल स्नो एंड आइस डेटा सेंटर। Highcharts का उपयोग करके कार्बन ब्रीफ द्वारा चार्ट

हालांकि इस अध्ययन ने 2012 के चक्रवात पर प्रकाश डालने में मदद की, लेकिन समुद्री बर्फ पर आर्कटिक तूफानों का वास्तविक प्रभाव काफी हद तक अज्ञात है। "हमने केवल एक बड़े तूफान को देखा," कहा सह-लेखक का अध्ययन करें डॉ। रॉन लिंडसे, वहाँ से वाशिंगटन विश्वविद्यालय 2013 में। "अगर हम यह समझना चाहते हैं कि भविष्य में तूफान बर्फ के आवरण को कैसे प्रभावित करेगा, तो हमें विभिन्न परिस्थितियों में तूफान के प्रभाव को समझने की आवश्यकता है।"

MOSAiC अभियान के अनुसंधान उद्देश्यों में से एक एक विशाल श्रेणी के तहत, पूरे वर्ष के लिए समुद्री बर्फ पर आर्कटिक तूफानों के प्रभाव का अध्ययन करना है।

MOSAiC के मुख्य हिम शिविर के आसपास एक 50 किमी-त्रिज्या में, वैज्ञानिकों के पास है installed अस्थायी अनुसंधान स्टेशनों का एक नेटवर्क। ये स्टेशन उपकरणों की एक श्रृंखला के लिए घर हैं, जो अगले वर्ष के लिए, वायुमंडल, समुद्री बर्फ और महासागर में परिवर्तनों के लगभग निरंतर माप लेगा।

इन उपकरणों में से एक, ए विशाल धातु स्लेज व्यक्तियों और उनके सहयोगियों द्वारा सेट-अप का उपयोग आर्कटिक तूफानों का अध्ययन करने के लिए किया जाएगा। वायुमंडल में परिवर्तन को मापने वाले विभिन्न उपकरणों द्वारा स्लेज को कवर किया जाता है।

आर्कटिक तूफानों से गुजरने वाली निगरानी के लिए किट का सबसे महत्वपूर्ण बिट "सोनिक एनेमोमीटर" है - स्लेज के किनारे से निकलने वाला एक उपकरण जो हवा की गति और दिशा में परिवर्तन को मापने के लिए ध्वनि तरंगों का उपयोग करता है।

डॉ। ओला पर्ससन और एक सहयोगी सेंट्रल आर्कटिक महासागर में एक वैज्ञानिक उपकरण के लिए एक ध्वनि एनेमोमीटर संलग्न करते हैं। क्रेडिट: कार्बन ब्रीफ के लिए डेज़ी ड्यूने

स्लेज में एक उन्नत जीपीएस सिस्टम भी है, जो शोधकर्ताओं को वास्तविक समय में बर्फ के तैरने के स्थान को ट्रैक करने की अनुमति देता है।

इन उपकरणों का उपयोग करते हुए, शोधकर्ताओं ने तूफानों के दौरान हवाओं की गति और शक्ति की निगरानी करने की योजना बनाई है - और क्या इन हवाओं के कारण समुद्री बर्फ टूट जाती है और अलग-अलग दिशाओं में चली जाती है।

हचिंग्स कहते हैं, '' हम उम्मीद करते हैं कि चक्रवात के दौरान बर्फ की प्रतिक्रिया का अनुमान लगाने में सक्षम होंगे और देखें कि चक्रवातों द्वारा लाई गई तेज़ हवाओं से बर्फ पिघलती है या नहीं।

शोध जोखिम भरा है। एक विशेष रूप से भयंकर तूफान से समुद्री बर्फ दो में विभाजित हो सकती है या पूरी तरह से अलग हो सकती है, जिससे शोधकर्ताओं के उपकरण समुद्र में गिर सकते हैं।

"ऐसा कुछ है जो देखने के लिए दिलचस्प होगा, जो बर्फ के अंत में जीवित रहता है - और जो नहीं करता है," कहते हैं डॉ। थॉमस क्रम्पेन, AWI के एक समुद्री बर्फ शोधकर्ता और अकादमिक फेडोरोव के सह-क्रूज नेता।

सितंबर 2020 में अभियान के अंत तक किए गए माप बर्फ के आवरण पर आर्कटिक तूफानों के प्रभाव पर उम्मीद से अधिक प्रकाश डाल सकते हैं।

दौड़ने पर तूफान

एक कारण यह है कि MOSAiC वैज्ञानिक आर्कटिक तूफानों पर डेटा इकट्ठा करने के लिए उत्सुक हैं, कुछ सबूत बताते हैं कि वे ध्रुवों से दूर जलवायु परिस्थितियों को प्रभावित कर सकते हैं।

ऐसा इसलिए है, क्योंकि कुछ शर्तों के तहत, ऐसा लगता है कि आर्कटिक मौसम ध्रुवीय क्षेत्र से बच सकता है और मध्य अक्षांश में पहुंच सकता है, पर्सन कहते हैं।

इसका एक उदाहरण 2019 की शुरुआत में हुआ था, जब अमेरिका और कनाडा के कुछ हिस्सों को एक अत्यधिक ठंडा स्नैप कि तापमान के लिए plummeting भेजा है -17C और नीचे।

एक आदमी सुबह पार्किंग से एक लाल शेवरलेट कार खोदता है। टोरंटो कनाडा। 29 जनवरी 2019. क्रेडिट: टॉरंटोनियन / आलमी स्टॉक फोटो

यद्यपि विज्ञान अभी निश्चित नहीं है, ऐसा लगता है कि आर्कटिक तूफान आर्कटिक से बाहर निकल सकते हैं और मध्य-अक्षांश में "में गड़बड़ी होने पर"समताप मंडल ध्रुवीय भंवर"- एक कम दबाव वाली मौसम प्रणाली जो आर्कटिक से लगभग 50 किमी ऊपर बैठती है।

जब परेशान होता है, तो ध्रुवीय भंवर कमजोर हो सकता है - ठंड के मौसम की अनुमति देता है जो आमतौर पर मध्य अक्षांशों में फैल जाता है। "[यह] बहुत सारी ठंडी हवा लाता है और बहुत सारे तूफान और बर्फबारी करता है," पर्ससन कहते हैं।

नीचे दिए गए आरेख में दिखाया गया है कि कैसे एक कमजोर ध्रुवीय भंवर उत्तरी ध्रुव से ठंड आर्कटिक मौसम को भागने की अनुमति दे सकता है।

ध्रुवीय भंवर के पीछे का विज्ञान। साभार: NOAA

हालांकि हाल के वर्षों में मध्य-अक्षांशों ने कई उल्लेखनीय ठंडे स्नैक्स देखे हैं, लेकिन यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि क्या इस तरह की घटनाओं की संभावना अधिक है।

MOSAiC के पाठ्यक्रम पर आर्कटिक तूफानों के आंदोलनों पर डेटा एकत्र करके, वह आर्कटिक से बाहर कितनी बार यात्रा करते हैं, इसकी बेहतर समझ हासिल करने की उम्मीद है। "संक्षिप्त उत्तर है कि आर्कटिक चक्रवातों से मध्य अक्षांशों पर कुछ प्रभाव पड़ता है, लेकिन हमें पता नहीं है कि क्या नियमितता होती है।"

के बारे में लेखक

डेज़ी ड्यूने उन पांच पत्रकारों में से एक थीं जिन्हें MOSAiC पर रिपोर्ट करने के लिए चुना गया था। ट्रोम्सो छोड़ने की उसकी लागतें अल्फ्रेड वेगेनर इंस्टीट्यूट द्वारा कवर की गई थीं, जिसने अभियान का आयोजन किया।

यह लेख मूल रूप से दिखाई दिया कार्बन ब्रीf

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