宇航局卫星显示云对北极海冰变化的反应

在预测北极未来将继续变暖的程度和速度方面，云是最大的通配符之一。根据一年中的时间以及它们形成和存在的不断变化的环境，云可以同时加热和冷却它们下面的表面。

几十年来，科学家们一直假设北极海冰覆盖的减少会导致在海洋表面附近形成更多的云。现在，新的航空航天局的研究显示，通过在海冰一个大洞，被称为释放热量和湿气冰间湖，露出海洋燃料更多的云的形成，在大气中吸收热量，并阻碍新海冰的再冻结。

研究结果来自对格陵兰岛和加拿大之间巴芬湾北部一段被称为北水波里尼亚的研究。该研究是最早利用卫星上的主动传感器探测冰间湖与云之间相互作用的研究之一，这使科学家能够垂直分析大气中低层和高层的云。

领导这项研究的宇航局位于弗吉尼亚州汉普顿市的兰利研究中心的大气科学家艾米丽·梦露解释说，这种方法使科学家们能够更准确地发现云层在海面附近海洋表面和周围海冰上的云形成是如何变化的。

门罗说：“我们无需依赖模型输出和气象再分析来检验我们的假设，而是能够从冰沼泽附近的区域提取近乎瞬时的卫星扫描数据。” “由于每次扫描都是在大约 10 秒的时间尺度上收集的，因此冰沼泽和附近的冰块更有可能经历相同的大规模天气条件，因此我们可以更准确地梳理出冰块变化的影响地对水的表面正在覆盖着云层。”

参与这项研究的宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的海冰科学家 Linette Boisvert 解释说，海冰就像是一壶开水的盖子。当盖子取下时，热量和蒸汽会逸散到空气中。

“我们从海洋中吸收了更多的热量和水分进入大气层，因为海冰在相对温暖的海洋表面和上方寒冷干燥的大气层之间起到了盖帽或屏障的作用，”布瓦维特说。“大气的这种变暖和湿润减缓了海冰的垂直生长，这意味着它不会那么厚，因此在夏季更容易融化。”

与北极和南极的其他冰间湖一样，当特定的风向持续方向吹并在冰层上撕破洞时，就会形成北水冰间湖。这些风模式只存在于冬季，洞口反复打开和关闭，交替暴露和隔离海洋。

这些新见解是在北极海冰在 2021 年温暖的月份逐渐减少后似乎达到其年度最小范围之际提出的。它们强调了海冰如何影响一个在调节全球变暖速度、海水平上升以及人为气候变化的其他影响。

海冰不会直接提高全球海平面。就像饮料中的冰块一样，融化的海冰不会直接增加海洋中的水量。尽管如此，北极海冰范围的缩小会使相对温暖的海水暴露在该地区的沿海冰盖和冰川中，导致更多的融化，从而为海洋提供淡水，并确实导致海平面上升。

新的研究表明，冰湖上空的低云比被海冰覆盖的邻近地区的云释放出更多的能量或热量。这些低层云也含有更多的液态水——比附近海冰上的云高出近四倍。在研究的时间跨度内，每次冰穴重新结冰后，云层下增加的云层覆盖和热量持续了大约一周。

“仅仅因为海冰重新形成和冰间湖关闭，这并不意味着情况会立即恢复正常，”Boisvert 说。“即使水分来源基本上消失了，这种额外的云和增加的云对地表辐射效应的影响在[冰间湖结冰]后仍然存在一段时间。”

宇航局兰利的气候科学家帕特里克泰勒说，这些发现还表明，云对冰间湖的反应延长了洞保持开放的时间，他也是这项研究的一部分。

“它们可以形成更厚的毯子，并增加散发到表面的热量，”泰勒说。“散发出的热量有助于使北水冰沼地表面保持温暖一点，并有助于延长事件本身。”

大规模的气象过程常常使北极变暖的研究变得困难。然而，同一地区海冰的重复开口创造了一个天然实验室来研究云之间的反馈以及海冰和冰间湖之间的交替。

泰勒说：“我们可以比较海冰和开阔水域，以及这两种表面类型上的云层足够接近，这样我们就不必担心大气条件的巨大变化会混淆以前的研究。” “如果海冰在几天内消失，如果没有云层对海冰消失的反应，你就不会期待其他任何地方的反应。冰湖的开放是一种非常强大、独特的强迫。”

该团队计划将他们的研究提升到一个新的水平，并测试是否可以在海冰和公海相遇的其他地区观察到类似的云效应。

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