Ветер изменяет снежные кристаллы, влияя на климатические модели

Эксперименты в аэродинамической трубе, проведенные Институтом исследований снега и лавин WSL SLF, показали, как ветер изменяет снежные кристаллы. Полученные данные могут заставить климатологов скорректировать свои модели — особенно в полярных регионах, где перенос снега сильными ветрами широко распространен.

Когда частицы снега подхватываются и переносятся сильным ветром, они не только механически разрушаются и измельчаются. Вода также переходит между твердой и газообразной фазами, как показали эксперименты. Часть снега переходит из твердой фазы в газообразную и возвращается в атмосферу в процессе сублимации. Однако в особенно плотных "облаках переноса снега" может происходить и так называемая ресублимация: снежные кристаллы поглощают водяной пар из окружающей среды и продолжают расти.

Этот процесс оставляет след в составе водных изотопов в кристаллах. Твердая, жидкая или газообразная вода содержит разное количество тяжелых и легких изотопов. Когда ледяные кристаллы сублимируются или образуются заново, соотношение тяжелых и легких изотопов меняется — это явление исследователи называют фракционированием.

Климатическая летопись в ледяных кернах

Это новое открытие имеет значение для интерпретации ледяных кернов и глобальных климатических моделей, как сообщают исследователи SLF в журнале The Cryosphere. Лед в полярных кернах имеет возраст в сотни тысяч лет. Климатологи используют изотопный анализ для реконструкции прошлых температур, интегрируют эти данные в свои модели и делают выводы о климатическом будущем.

До сих пор предполагалось, что изотопный состав в ледяных кернах напрямую отражает историческую температуру во время выпадения снега. Новое открытие ставит это предположение под сомнение, поскольку ресублимация изменяет изотопное соотношение.

Крупнейшие резервуары воды на Земле — это полярные ледяные шапки. Тот факт, что ветер не только перемещает там огромные массы снега, но и переносит его между поверхностью и атмосферой через сублимацию и ресублимацию, оказывает существенное влияние на водный баланс ледяных масс.

Новые данные могут помочь улучшить прогнозы водообмена и, следовательно, климата в полярных регионах. Исследователи планируют более глубоко изучить вновь обнаруженное явление и интегрировать его в климатические модели.