В крупнейшей ледяной пустыне мира обнаружено наименьшее количество ледяных ядер
Над обширными ледяными поверхностями Антарктиды в воздухе содержится меньше ледяных ядер, чем где-либо еще в мире. К такому выводу пришла международная исследовательская группа под руководством Института тропосферных исследований им. Лейбница (TROPOS) на основе измерений фильтров с частицами облаков в трех точках Антарктиды. Это первые подобные измерения на континенте. Данные заполняют пробел в знаниях и могут объяснить большую долю переохлажденной жидкой воды в облаках южной полярной области.
Облака, содержащие капли жидкой воды, отражают солнечный свет сильнее, чем облака, содержащие лед. Меньшее количество ледяных ядер и льда в облаках может способствовать тому, что Южное полушарие нагревается не так сильно, как Северное, пишут исследователи в журнале Geophysical Research Letters.
Долгое время было известно, что облака над Южным океаном вокруг Антарктиды содержат больше воды и меньше льда, чем сопоставимые облака в Северном полушарии. Однако без подробностей о причинах и серий измерений климатические модели, основанные на данных Северного полушария, нельзя скорректировать.
Измерения ледяных ядер теперь предоставляют для этого важную деталь. Дополнительные данные будут получены от полетов немецкого исследовательского самолета HALO, чья миссия HALO-South завершилась в Новой Зеландии в середине октября, а также серии антарктических экспедиций, запланированных на 2026–2030 годы в рамках крупного международного исследовательского проекта Antarctica InSync.
Ключевые выводы из антарктических измерений
«Насколько нам известно, никогда ранее не было такой длинной временной серии фильтров, по которым определялись INP (ледяные нуклеирующие частицы) на материковой части Антарктиды. Наши прямые и расширенные измерения, таким образом, являются первыми для антарктического континента», — говорит д-р Хайке Векс из TROPOS.
Количество ледяных ядер над морем у Антарктического полуострова было сопоставимо с предыдущими измерениями в других местах Южного океана. Однако две антарктические станции, «Ноймайер III» и «Принцесса Елизавета», показали самые низкие из когда-либо зарегистрированных значений. Особенно поразительно в 24-месячных измерениях с немецкой станции «Ноймайер III» то, что не было обнаружено сезонных колебаний количества ледяных ядер, равно как и термочувствительных ледяных ядер в образцах.
«Это, как правило, указывает на очень малое количество биогенных белковых ледяных ядер, что, вероятно, связано с низким уровнем биологической активности на антарктическом континенте», — объясняет д-р Векс. Поскольку Антарктида выделяет в атмосферу мало ледяных ядер из-за отсутствия источников пыли и биологической активности, количество ледяных ядер над Южным океаном также относительно низкое.
Это может объяснить большую долю переохлажденных капель в облаках там, которые остаются жидкими и не замерзают из-за нехватки ледяных ядер. Доля воды и льда в облаках, в свою очередь, влияет на радиационные свойства и может способствовать более слабому потеплению Южного полушария по сравнению с Северным.
Значение для климатических моделей и будущих исследований
«Наши результаты предоставляют важные данные, которые могут помочь улучшить понимание и, следовательно, глобальные климатические модели. Кроме того, концентрация ледяных ядер в Антарктиде может увеличиться из-за глобального потепления, поскольку отступающие ледники обнажают больше земли для растительности, и биосфера может стать более активной. Поэтому определение текущего состояния может быть полезным для оценки потенциальных последствий будущих изменений», — сообщает д-р Сильвия Хеннинг из TROPOS.
Из измерений, проведенных на станции «Ноймайер III», команда смогла вывести параметризацию, которую можно использовать для прогнозирования ледяных ядер на станции «Принцесса Елизавета», и которую, следовательно, можно использовать для моделирования, по крайней мере, для этой части Антарктиды.