Ветер сублимирует снежинки в Антарктиде

Исследователи впервые наблюдали и охарактеризовали в прибрежных регионах Антарктиды погодный процесс, который ранее здесь не был известен. Оказалось, что стоковые (катабатические) ветры, дующие из внутренних районов к окраинам континента, уменьшают количество осадков (в основном снегопадов) — ключевого фактора формирования ледникового щита. Формируя очень сухой слой воздуха в первом километре атмосферы, ветры превращают падающие снежинки непосредственно из твердого состояния в водяной пар в процессе сублимации.

Авторы исследования использовали новые данные, собранные на побережье Земли Адели в течение года, вместе с моделированием на атмосферных моделях. Они оценили, что по всему континенту кумулятивные осадки у поверхности были на 17% ниже их максимального уровня на высоте. В регионе Восточной Антарктики осадки могут быть ниже на целых 35%. Ученые полагают, что это явление может усугубиться из-за изменения климата. Исследование опубликовано в Proceedings of the National Academy of Sciences.

«До сих пор масштабы этого важного процесса, который в значительной степени не обнаруживается спутниками, не были полностью оценены», — поясняет Алексис Берн, ведущий автор исследования. Команда использовала новую комбинацию инструментов на французской исследовательской станции Дюмон-д'Юрвиль. Три прибора — доплеровский поляриметрический метеорадар, весовой осадкомер и профилограф — собирали данные о типе и интенсивности осадков, их массе и вертикальных профилях до высоты 3 км.

Изначально результаты удивили ученых. Резкое снижение осадков у поверхности не соответствовало обычным наблюдениям. «Мы предположили, что это вызвано сублимацией снежных кристаллов из-за катабатических ветров», — объясняет Кристоф Жантон, старший научный сотрудник CNRS. Эти сильные ветры создают у поверхности тонкий слой воздуха, насыщенный снежными кристаллами, а выше — гораздо более сухой слой. Снежинки, сформировавшиеся в облаках, сублимируют, проходя через него, что со временем снижает вклад осадков в массовый баланс ледяного щита.

Используя серию численных атмосферных моделей и сравнивая результаты с измерениями, исследователи смогли количественно оценить влияние процесса на весь континент. Данные о массовом балансе ледникового щита необходимы для прогнозирования изменения уровня моря. Ожидается, что глобальное потепление приведет к увеличению осадков в Антарктиде, но влияние катабатических ветров может усложнить эти прогнозы. Команда планирует продолжить сбор данных в прибрежных районах и использовать различные типы моделей для лучшего понимания влияния изменения климата на антарктические осадки.