La NASA utilise des satellites pour étudier comment les nuages ​​réagissent à l’évolution de la glace de mer arctique

La Nasa Utilise Des Satellites Pour étudier Comment Les Nuages

Selon la période de l’année et les changements dans l’environnement dans lequel ils se forment et où ils se trouvent, les nuages ​​peuvent réchauffer ou refroidir la surface en dessous d’eux. Par conséquent, ils sont la clé pour rechercher dans quelle mesure et à quelle vitesse la mer Arctique continuera à se réchauffer.

Pendant des décennies, les scientifiques ont supposé que les pertes de couverture de glace de mer dans l’Arctique permettaient à davantage de nuages ​​de se former près de la surface de l’océan.

La NASA utilise des satellites pour etudier comment les nuages
L’étude a été réalisée dans une région de la baie de Baffin, entre le Groenland et le Canada. Image : Danita Delimont –

Maintenant, de nouvelles recherches de la NASA montrent qu’en libérant de la chaleur et de l’humidité à travers un grand trou dans la glace de mer connu sous le nom de pollinie, l’océan exposé alimente la formation de plus de nuages ​​qui piègent la chaleur dans l’atmosphère.

Selon Phys, les résultats proviennent d’une étude d’une section au nord de la baie de Baffin, entre le Groenland et le Canada, connue sous le nom de polynie des eaux du Nord.

Cette recherche est parmi les premières à sonder les interactions entre les pollinies et les nuages ​​à l’aide de capteurs actifs sur des satellites, ce qui a permis aux scientifiques d’analyser les nuages ​​verticalement à des niveaux inférieurs et supérieurs de l’atmosphère.

« L’approche a permis aux scientifiques de détecter plus précisément comment la formation des nuages ​​s’est déplacée près de la surface de l’océan au-dessus des pollinies et de la glace de mer environnante », a expliqué Emily Monroe, scientifique de l’atmosphère au Langley Research Center de la NASA, qui a dirigé l’étude.

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Bord ouest de North Water Polynya vu lors d’un vol de l’opération IceBridge. La longueur du trou varie d’une année à l’autre, mais il peut être suffisamment grand pour couvrir la superficie d’États américains entiers comme la Virginie. Image : NASA / Jeremy Harbeck

« Au lieu de compter sur la sortie du modèle et la réanalyse météorologique pour tester notre hypothèse, nous sommes en mesure d’extraire des données d’analyse satellitaire quasi instantanées de la zone proche de la polynie », a déclaré Monroe. « Étant donné que chaque balayage est collecté sur une échelle de temps de l’ordre d’environ 10 secondes, il est plus probable que les pollinies et la glace à proximité connaissent les mêmes conditions météorologiques à grande échelle, nous pouvons donc distinguer plus précisément l’effet que le changement de la glace à la surface de l’eau a sur les nuages ​​sus-jacents ».

Comme l’explique Linette Boisvert, « la glace de mer agit comme un couvercle sur une casserole d’eau bouillante ». Boisvert est un scientifique de la glace de mer au Goddard Space Flight Center de la NASA qui faisait partie de l’étude.

« Nous recevons plus de chaleur et d’humidité de l’océan dans l’atmosphère parce que la glace de mer agit comme un capuchon ou une barrière entre la surface relativement chaude de l’océan et l’atmosphère fraîche et sèche au-dessus. Lorsque le couvercle est retiré, la chaleur et la vapeur s’échappent dans l’air », a déclaré Boisvert. « Ce réchauffement et cette humidification de l’atmosphère ralentissent la croissance verticale de la glace de mer, ce qui signifie qu’elle ne sera pas aussi épaisse, elle est donc plus vulnérable à la fonte pendant les mois d’été. »

Comme d’autres polynies de l’Arctique et de l’Antarctique, la polynie des eaux du Nord se forme lorsque des vents spécifiques soufflent dans une direction persistante et font des trous dans la glace. Ces modèles de vent n’existent que pendant les mois d’hiver, et les trous s’ouvrent et se ferment à plusieurs reprises, exposant et isolant alternativement l’océan.

Les chercheurs soulignent comment la glace de mer influence une région qui joue un rôle clé dans la régulation du rythme du réchauffement climatique, avec des niveaux croissants de glace de mer et d’autres effets du changement climatique d’origine humaine.

Selon l’étude, la glace de mer n’augmente pas directement le niveau mondial de la mer. Cela fonctionne comme des glaçons dans une boisson : la fonte de la banquise n’augmente pas directement le volume d’eau dans l’océan.

Pourtant, la réduction de l’étendue de la banquise arctique pourrait exposer de l’eau de mer relativement chaude aux calottes glaciaires et aux glaciers côtiers de la région, provoquant une fonte plus importante qui contribue à l’apport d’eau douce à l’océan et provoque une élévation du niveau de la mer.

La nouvelle recherche montre que les nuages ​​bas au-dessus des pollinies émettent plus d’énergie ou de chaleur que les nuages ​​des zones adjacentes recouvertes de glace de mer. Ces nuages ​​bas contenaient également plus d’eau liquide, presque quatre fois plus que les nuages ​​sur la banquise voisine.

Les nuages ​​agissent comme une épaisse couverture sur la mer arctique

L’augmentation de la couverture nuageuse et de la chaleur sous les nuages ​​a persisté pendant environ une semaine après chaque fois que les pollinies ont gelé pendant la période d’étude.

« Ce n’est pas parce que la banquise se reforme et que la pollinie se ferme que les conditions reviennent immédiatement à la normale », a déclaré Boisvert. « Même si les sources d’humidité ont pratiquement disparu, cet effet de nuages ​​supplémentaires et l’effet radiatif accru du nuage à la surface persiste pendant un certain temps après le gel des pollinies. »

« Nos résultats suggèrent également que la réponse du nuage aux pollinies a prolongé la durée pendant laquelle le trou est resté ouvert », a déclaré Patrick Taylor, climatologue à la Nasa Langley, qui faisait également partie de l’étude.

« Ils peuvent créer une couverture plus épaisse et augmenter la quantité de chaleur émise à la surface », a déclaré Taylor. « La chaleur émise aide à garder la surface de North Water Polynya un peu plus chaude et aide à prolonger l’événement lui-même. »

Les processus météorologiques à grande échelle rendent souvent les études du réchauffement de l’Arctique plus difficiles. Cependant, des ouvertures répétées dans la banquise dans la même région créent un laboratoire naturel pour étudier la rétroaction entre les nuages ​​et l’alternance entre la banquise et les pollinies.

« Nous pouvons comparer les zones de glace de mer et d’eau libre, et les nuages ​​sur ces deux types de surface à une proximité suffisamment proche pour que nous n’ayons pas à nous soucier des changements importants dans les conditions atmosphériques qui ont confondu les études précédentes », a déclaré Taylor. « S’il n’y a pas de réponse des nuages ​​à un événement pollinique où la glace de mer disparaît en quelques jours, vous ne vous attendriez à une réponse nulle part ailleurs. L’ouverture d’une pollinie est une force distincte très forte ».

Maintenant, l’équipe prévoit de faire passer ses recherches au niveau supérieur et de tester si un effet nuageux similaire peut être observé dans d’autres zones où la glace de mer et l’océan ouvert se rencontrent.