Oleh: Ambrogio Will
Siklon Arktik adalah tipe utama dari sistem cuaca buruk yang memengaruhi Samudra Arktik dan daratan sekitarnya pada musim panas. Mereka dapat berdampak serius pada pergerakan es laut, kadang-kadang mengakibatkan ‘Peristiwa Kehilangan Es yang Sangat Cepat’, yang menghadirkan tantangan besar terhadap prakiraan lingkungan Arktik dari hari ke musim mendatang. Es laut musim panas menjadi lebih tipis dan lebih retak di wilayah luas Samudra Arktik, karena pemanasan global. Akibatnya, angin dapat menggerakkan es dengan lebih mudah. Pada gilirannya, permukaan yang tidak rata dapat menimbulkan gesekan yang cukup besar pada atmosfer tepat di atasnya, yang berdampak pada perkembangan sistem cuaca. Dengan demikian, pemahaman mendetail tentang hubungan dua arah antara es laut dan siklon Arktik sangat penting untuk memungkinkan pusat cuaca memberikan prakiraan yang andal untuk area tersebut, masalah yang semakin penting karena Arktik melihat peningkatan aktivitas manusia.
Ini adalah tujuan utama dari proyek Siklon Musim Panas Arktik, yang dipimpin oleh Prof John Methven dan didanai oleh Dewan Penelitian Lingkungan Alam Inggris (NERC). Untuk tujuan ini, kami merancang kampanye lapangan yang bertujuan untuk terbang ke siklon Arktik yang berkembang di atas zona es marjinal (yaitu area transisi antara bongkahan es dan lautan terbuka, di mana es lebih tipis dan retak, dan di mana kolam timah dan lelehan dapat terjadi. hadiah). Kampanye tersebut berbasis di Svalbard (Arktik Norwegia) dan berlangsung pada Juli dan Agustus 2022, satu tahun lebih lambat dari rencana semula karena pandemi Covid. Tim kampanye lapangan termasuk ilmuwan dari University of Reading (John Methven, Suzanne Gray, Ben Harvey, Oscar Martinèz-Alvarado, Ambrogio Volonté dan Hannah Croad), University of East Anglia (UEA), dan British Antarctic Survey (BAS) . Kami bergabung dengan para peneliti dari AS dan Prancis, yang didanai oleh Office of Naval Research (USA).
Gambar 1: Beberapa komponen tim kampanye lapangan Siklon Musim Panas Arktik di depan pesawat Twin Otter. Foto oleh Dan Beeden (BAS).
Menggunakan pesawat BAS MASIN Twin Otter, kami melakukan 15 penerbangan penelitian selama kampanye, menargetkan empat siklon Arktik dan beberapa fitur cuaca lain yang terkait dengan angin kencang di dekat permukaan. Terbang pada tingkat yang sangat rendah (bahkan di bawah 100 kaki jika diizinkan oleh kondisi jarak pandang dan standar keselamatan) kami dapat mendeteksi aliran turbulen panas dan momentum yang mencirikan interaksi antara permukaan dan atmosfer. Profil vertikal dan tumpukan kaki horizontal pada ketinggian berbeda digunakan untuk sampel pertama kalinya struktur 3D jet angin yang ada pada km pertama di atas permukaan dalam siklon musim panas Arktik. Mitra kami dari Prancis dan AS juga menyelesaikan jumlah penerbangan serupa menggunakan pesawat SAFIRE ATR42 mereka. Meskipun kegiatan mereka terutama difokuskan pada struktur awan dan proses fase campuran (air es) yang lebih tinggi, beberapa penerbangan terkoordinasi dilakukan, dengan kedua pesawat terbang di area yang sama untuk memaksimalkan pengumpulan data. Untuk detail lebih lanjut tentang kegiatan kampanye kami (ditambah foto dan video dari Twin Otter!), lihat Akun Twitter ArcticCyclones dan blog di situs web proyek kami.
Sekarang setelah kampanye lapangan selesai, analisis data berjalan dengan cepat. Pengamatan penerbangan dibandingkan dengan data model dari prakiraan cuaca operasional dan simulasi resolusi tinggi khusus. Sementara kolega kami di University of East Anglia menganalisis fluks turbulen yang diamati di atas es laut untuk meningkatkan representasi mereka dalam model prakiraan, di sini di Reading kami melihat struktur 3D mendetail dari siklon Arktik dan proses yang menggerakkan siklus hidup mereka. Hasil awal menyoroti ketajaman jet angin tingkat rendah yang ada di sektor dinginnya, dengan pengamatan menunjukkan bahwa inti jet lebih kuat dan lebih dangkal daripada yang ditunjukkan oleh model saat ini. Namun, analisis yang lebih rinci masih diperlukan untuk mengkonfirmasi hasil ini. Pada saat yang sama, metode analisis baru diimplementasikan pada data model eksperimen, memanfaatkan sifat konservasi dan inversi variabel atmosfer seperti vortisitas potensial dan temperatur potensial. Tujuannya adalah untuk mengisolasi kontribusi proses individu, seperti gesekan dan pemanasan, terhadap dinamika siklon dan dengan demikian menyoroti efek interaksi permukaan-atmosfer pada perkembangan siklon.
Meskipun kami benar-benar kehilangan rasa petualangan dari kampanye lapangan Arktik kami, kegembiraan untuk tantangan ilmiah masih menemani kami saat kami menganalisis data di sini di Reading dan berkolaborasi dengan mitra Inggris dan internasional kami. Ikuti terus jika Anda tertarik dengan cara kerja siklon Arktik, bagaimana mereka berinteraksi dengan es laut yang berubah, dan bagaimana prakiraan cuaca Arktik dapat ditingkatkan. Hasil mungkin akan segera menghampiri Anda!
Sumber :