环境与能源

海冰雪景非常复杂

字号+ 作者:admin 来源:小丑鱼-分享科普知识 2019-11-26 21:16

北极平坦海冰上的雪分布遵循两种不同的统计模式,这表明风通过两个独立的过程塑造了雪景。瑞典,加拿大,英国和美国的合作在分析了不同长度尺度的积雪厚度测量之间的相关性后得出了这一结论。研究人员提出,大约10 m距离上的统计模式代表了沙丘的形成,而沙丘之间的相互作用则说明了30-100 m范

  北极平坦海冰上的雪分布遵循两种不同的统计模式,这表明风通过两个独立的过程塑造了雪景。瑞典,加拿大,英国和美国的合作在分析了不同长度尺度的积雪厚度测量之间的相关性后得出了这一结论。研究人员提出,大约10 m距离上的统计模式代表了沙丘的形成,而沙丘之间的相互作用则说明了30-100 m范围内的模式。结果可以帮助改善气候模型,这些模型不能完全说明海冰上积雪的厚度和变异性。

海冰雪景非常复杂

  在北极,从十月左右开始形成新鲜的海冰。在外部应力产生诸如裂缝和压力脊之类的地形特征之前,冰就非常平坦,而积雪中的任何不均匀性只能归因于风的作用。因此,第一年的海冰提供了理想的自然实验室,可以在其中测试风吹雪分布的模型。

  斯德哥尔摩大学和北欧理论物理研究所的Woosok Moon及其同事发现了两个地点,这些地点在几年中反复出现。在加拿大北部剑桥湾附近的迪斯海峡,他们于2014年,2016年和2017年春季对第一年的冰进行了积雪厚度测量。在阿拉斯加北海岸的埃尔森泻湖,于2003年春季和2006年进行了类似的测量在测量之前的几个月中,每个地点的风速和风向都是已知的,因此研究人员对决定雪如何在那里堆积的因素有了很好的记录。

  该团队使用非线性时间序列分析来表征不同长度尺度上积雪厚度的统计特性。随着测量之间距离的增加,他们注意到描述厚度波动的统计模式发生了变化。

  “我们首先从每10 m的区域中测量积雪厚度开始,然后在另一个区域中执行相同的操作。我们发现两组测量的统计特征非常相似。” Moon解释道。“但是当我们改为每60 m测量厚度时,我们发现该样本与10 m集在统计学上有所不同。”

  通常,看到系统统计信息中的这种变化表明,不同的现象控制着每个规模的行为。雪粒在风中的传输方式与沙粒的传输方式几乎相同,并且由于10米长尺度的积雪厚度波动与沙丘中的波动相似,研究人员认为,相同的形成机制在沙丘中起作用。两种情况。

  在更长的测量范围内显示统计数据的原因更加神秘,但是Moon和同事说,其噪声特征反映了自然界其他地方所看到的自组织临界,例如沿着地质断裂线分布的不同大小的地震。这是一种现象,大量的简单相互作用会形成复杂的统计模式,在这种情况下,这是由漂移的沙丘的弯曲和合并所代表的。

  北极积雪的复杂性不仅仅是统计上的好奇心。根据季节的不同,积雪可以促进或阻止海冰融化。在冬季,厚厚的积雪充当毯子,将海洋的热量困在下面,并阻止了新的海冰的生长。在春季和夏季,雪的亮白色表面反射了阳光,使冰冻结了更长的时间-至少直到融化的池塘开始形成为止,这时雪的反照率下降并解冻加速。

  “为了正确量化上述物理学,雪的最重要属性是雪的厚度及其时空演变,” Moon说。“现在我们了解了风在这些特性上的作用,我们可以转向更复杂的地形,并利用我们的知识更好地了解崎of不平的表面的影响。”

转载请注明出处。

1.本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2.本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3.作者投稿可能会经我们编辑修改或补充。转载请注明seohttp://www.swlxs.com