هسته های یخ نشان می دهد که الگوهای آب و هوای گرمسیری بارش برف غرب قطب جنوب را هدایت می کند

ویرایش شده توسط Swati Mestri، بررسی توسط Robert Egan

این مقاله با توجه به روند و سیاست‌های ویرایشی Science X بررسی شده است. ویراستاران ضمن اطمینان از اعتبار محتوا، ویژگی های زیر را برجسته کرده اند:

الگوهای آب و هوایی در مناطق استوایی به تعیین میزان برف سال به سال در قطب جنوب، یکی از سردترین، بادخیزترین و خشک ترین مکان های روی زمین کمک می کند. تحقیقات جدید دانشگاه یوتا نشان می‌دهد که شرایط استوایی و اقیانوس‌ها نیز بر لایه‌های یخی عظیم این قاره تأثیر می‌گذارند.

با تجزیه و تحلیل هسته های یخی بازیابی شده از صفحه یخی غرب قطب جنوب (WAIS) و داده های آب و هوای قرن بیستم، یک تیم بین رشته ای از دانشمندان نشان دادند که آنچه در مناطق استوایی، به ویژه در اقیانوس آرام و اقیانوس هند اتفاق می افتد، بر میزان بارش برف در غرب قطب جنوب تأثیر می گذارد.

الگوهای آب و هوای گرمسیری، مانند ال نینو و نوسان مادن-جولیان (MJO)، امواج جوی به نام امواج راسبی را به سمت جنوب به سمت قطب جنوب می فرستند. به گفته ال هانتر، دانشجوی کارشناسی ارشد علوم جوی، این امواج الگوهای باد و مسیرهای طوفان را تغییر می دهند و بر میزان رطوبتی که به ورقه یخ می رسد، تأثیر می گذارند. مطالعه اخیرا منتشر شده او تغییرپذیری انباشته شدن برف روی صفحه یخ را در قرن بیستم مستند کرد.

هانتر، نویسنده اول مقاله در ژورنال تحقیقات ژئوفیزیکی: جو می گوید: "بزرگترین دستاورد ما تاثیر مناطق استوایی بر بارش برف در قطب جنوب بود. امواج راسبی می توانند بر دما، باد و بارش در سراسر جهان تاثیر بگذارند."

«همرفت یا گرمایش گرمسیری در مناطق استوایی ناشی از دمای سطح دریا می‌تواند طوفان‌هایی ایجاد کند که این امواج راسبی را منتشر می‌کند» - به نام کارل-گوستاف راسبی، هواشناس. هانتر گفت: "و آنها واقعا در انتقال گرما و رطوبت به لایه یخی قطب جنوب موثر هستند."

این یافته ها بر اساس تجزیه و تحلیل تیم تحقیقاتی از 25 هسته یخی است که برخی از آنها توسط استاد جغرافی سامر راپر از دانشکده محیط زیست، جامعه و پایداری ایالات متحده، یکی از نویسندگان مقاله، بازیابی شده است.

راپر، کارشناس کرایوسفر زمین، بخش‌های پوشیده از آب یخ‌زده، مانند یخچال‌ها و بسته‌ها، می‌گوید: «آنچه در این مطالعه منحصربه‌فرد است، استفاده از همه این هسته‌ها برای بررسی دقیق‌تر عوامل تغییرپذیری، نه فقط روندها.

یخ های باستانی رکوردی از آب و هوا و ترکیب جوی گذشته را حفظ می کنند و این مناطق یخ زده به عنوان ناقوسی برای تغییرات آب و هوایی مداوم عمل می کنند.

WAIS بسیار کوچکتر از همتای شرقی خود، 760000 مایل مربع (2 میلیون کیلومتر مربع) با ضخامت متوسط ​​یخ 3400 فوت (1040 متر) را پوشش می دهد. اگر همه ذوب شوند، آب آن سطح دریاهای جهانی را بیش از 15 فوت (4.6 متر) بالا می برد.

تیم U هسته‌های یخی غرب قطب جنوب را که انباشت برف را بین سال‌های 1900 تا 1999 به همراه مجموعه داده‌های آب و هوایی تاریخی ثبت کرده بودند، تجزیه و تحلیل کردند تا بفهمند که چگونه تعادل جرم سطحی صفحه یخ یا SMB در طول زمان تغییر کرده است. SMB به دست آوردن یا از دست دادن خالص یخ در سطح، عمدتا از بارش برف و توزیع مجدد باد است.

راپر برخی از هسته‌های مورد استفاده در این مطالعه را با قطر 5 سانتی‌متر (2 اینچ) در طول سفرهای میدانی به قطب جنوب در سال‌های 2010 و 2011 استخراج کرد. آنها به طول‌های 1 متر (3.3 فوت) بریده شدند، از طول به دو نیم تقسیم شدند، سپس در طول سال‌ها به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفتند. راپر نمونه ها را در فریزرهای ویژه در محوطه دانشگاه سالت لیک سیتی U's به همراه هسته های ورقه یخی گرینلند نگهداری می کند.

برای بازیابی هسته‌ها، آزمایشگاه راپر از یک مته قابل حمل استفاده کرد که می‌تواند استوانه‌های یخی را از 50 متری بالای صفحه یخ (164 فوت) بیرون بیاورد، که نشان‌دهنده برفی است که تنها در یکی دو قرن گذشته باریده است.

این نسبتا کم عمق است، اما چنین هسته هایی برای بازسازی الگوهای آب و هوا در دهه های اخیر ضروری هستند. ایستگاه های هواشناسی در شرایط سخت و دورافتاده قطب جنوب مقاومت نمی کنند.

راپر گفت: "شما نمی توانید ایستگاه های هواشناسی را حفظ کنید. آنها فقط توسط برف مدفون می شوند. آنها از بین می روند. ما به هسته های عمیق فکر می کنیم، اما این هسته های کم عمق اساسا شکاف های ایستگاه های هواشناسی را پر می کنند."

"بدون آنها، ما هیچ اطلاعی از آب و هوای آن سیستم نداشتیم. هسته های یخ نمی توانند همان چیزهایی را که یک ایستگاه هواشناسی انجام می دهد، ثبت کنند، اما ما پروکسی داریم. چیزی که من در مورد این مطالعه دوست دارم استفاده از آنهاست."

یک یافته کلیدی از این مطالعه این است که غرب قطب جنوب به عنوان یک سیستم یکنواخت رفتار نمی کند. محققان دو منطقه شرقی و غربی را شناسایی کردند که واکنش متفاوتی به تأثیرات آب و هوایی دارند.

هسته‌های یخی نشان دادند که بخش شرقی WAIS دو برابر بخش غربی برف در سال دریافت می‌کند: حدود 350 میلی‌متر معادل آب در سال در مقایسه با 175 میلی‌متر. مهمتر از همه، این مطالعه تغییرات سال به سال در انباشت را مستند کرده و آن تغییرات را با آب و هوای گرمسیری مرتبط می کند. این تیم همچنین چگونگی روند انباشتگی در قسمت شرقی صفحه یخ را به سمت بالا و در قسمت غربی کاهش یافت.

هانتر گفت، در طول قرن بیستم، تعادل جرم سطحی در شرق به میزان 0.224 میلی متر معادل آب در سال افزایش یافت، در حالی که غرب با نرخ 0.087 میلی متر در سال کاهش یافت.

بارش برف در بخش‌هایی از قطب جنوب غربی که با فشار بالا همراه بود بیشتر بود، که در ابتدا کورت استرانگ، استاد علوم جوی، رهبر تیم تحقیقاتی را گیج کرد تا اینکه هانتر توضیحی در این باره پیدا کرد.

استرانگ گفت: «الا با نگاه کردن به سطوح مختلف در جو، کارآگاهی بسیار مفیدی انجام داد. او این الگو را در پایین پیدا کرد، که اساسا نشان می‌دهد که سیستم‌های طوفانی که به سمت منطقه حرکت می‌کنند در نهایت توسط آن خط الراس فشار بالا به داخل منحرف می‌شوند.

الا کی. هانتر و همکاران، کنترل‌های گرمسیری بر روی سطح ورقه یخ جنوبگان غربی تغییرپذیری توازن جرم سطحی در قرن بیستم، مجله تحقیقات ژئوفیزیک: جو (2026). DOI: 10.1029/2025jd045664

اطلاعات مجله: مجله تحقیقات ژئوفیزیک - اتمسفرها

سواتی مستری دارای مدرک لیسانس در مهندسی الکترونیک است و از سال 2019 به عنوان ویرایشگر محتوا کار کرده است. او ویرایش اسناد تحقیقاتی در زمینه فناوری، مراقبت های بهداشتی و علم مواد را تجربه کرده است و علاقه خاصی به فناوری و فضا دارد. نمایه کامل →

لیسانس زیست شناسی ریاضی، کارشناسی ارشد در نوشتن خلاق. خوش سفر با دیدگاه های منحصر به فرد در علم و زبان. نمایه کامل →