ศึกษาเรื่องน้ำแข็ง

"ในวันที่ 8 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2566 พื้นที่ 2.20 ล้านตารางกิโลเมตร ขอบเขตน้ำแข็งในทะเลแอนตาร์กติกได้ลดลงต่ำกว่าระดับต่ำสุดเป็นประวัติการณ์จากปี พ.ศ. 2565 (2.27 ล้านตารางกิโลเมตรในวันที่ 24 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2565) เนื่องจากการละลายน้ำแข็งในแอนตาร์กติกมีแนวโน้มที่จะดำเนินต่อไป ในช่วงครึ่งหลังของเดือน เรายังไม่สามารถบอกได้ว่าเมื่อใดจะถึงจุดต่ำสุดเป็นประวัติการณ์ หรือน้ำแข็งในทะเลจะละลายอีกมากน้อยเพียงใดในระหว่างนี้" ศ.คริสเตียน ฮาส หัวหน้าแผนกฟิสิกส์น้ำแข็งในทะเลแห่งอัลเฟรดกล่าว Wegener Institute, Helmholtz Center for Polar and Marine Research (AWI) เกี่ยวกับการพัฒนาปัจจุบันในแอนตาร์กติก "การลดลงอย่างรวดเร็วของน้ำแข็งในทะเลในช่วง 6 ปีที่ผ่านมานั้นค่อนข้างน่าทึ่ง เนื่องจากน้ำแข็งที่ปกคลุมแทบจะไม่เปลี่ยนแปลงเลยในช่วง 35 ปีก่อน การละลายมีความคืบหน้าตั้งแต่เดือนธันวาคม พ.ศ. 2565 โดยเฉพาะอย่างยิ่งในทะเลเบลลิงส์เฮาเซนและทะเลอามุนด์เซนในแอนตาร์กติกตะวันตก อดีตนั้นแทบไม่มีน้ำแข็ง นั่นคือจุดที่เรือวิจัย Polarstern กำลังสำรวจหลักฐานที่หลงเหลืออยู่ของธารน้ำแข็งและ interglacials ในอดีต ศ.คาร์สเตน โกห์ล หัวหน้าคณะสำรวจและนักธรณีฟิสิกส์ของ AWI ซึ่งขณะนี้เดินทางมาในภูมิภาคนี้เป็นครั้งที่ 7 แล้ว โดยมาครั้งแรกในปี 2537 กล่าวว่า "ฉันไม่เคยเห็นสถานการณ์ที่รุนแรงและปราศจากน้ำแข็งเช่นนี้มาก่อน ไหล่ทวีป พื้นที่ ขนาดของเยอรมนีตอนนี้กลายเป็นน้ำแข็งหมดแล้วแม้ว่าเงื่อนไขเหล่านี้จะเป็นประโยชน์สำหรับงานภาคสนามบนเรือของเรา ในระหว่างปี โดยทั่วไปน้ำแข็งในทะเลแอนตาร์กติกจะถึงจุดสูงสุดในเดือนกันยายนหรือตุลาคม และต่ำสุดในเดือนกุมภาพันธ์ ในบางภูมิภาค น้ำแข็งในทะเลจะละลายจนหมดในฤดูร้อน ในฤดูหนาว อากาศที่หนาวเย็นทั่วแอนตาร์กติกจะส่งเสริมการก่อตัวอย่างรวดเร็วของทะเลน้ำแข็งใหม่ ที่ระดับสูงสุด ทะเลน้ำแข็งที่ปกคลุมแอนตาร์กติกโดยทั่วไปจะอยู่ระหว่าง 18 ถึง 20 ล้านตารางกิโลเมตร ในฤดูร้อน ปริมาณน้ำจะลดลงเหลือประมาณ 3 ล้านตารางกิโลเมตร ซึ่งแสดงให้เห็นความแปรปรวนตามธรรมชาติในแต่ละปีมากกว่าน้ำแข็งในแถบอาร์กติก นอกจากนี้ น้ำแข็งในทะเลแอนตาร์กติกยังบางกว่าน้ำแข็งในแถบอาร์กติกมากและปรากฏตามฤดูกาลเท่านั้น ซึ่งอธิบายได้ว่าทำไมเป็นเวลานานมาก การพัฒนาจึงถูกมองว่าเป็นไปไม่ได้ที่จะทำนายได้ภายในเวลาไม่กี่วัน อย่างไรก็ตาม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา วิทยาศาสตร์ได้ค้นพบกลไกหลายอย่างในการทำนายการพัฒนาของน้ำแข็งในทะเลในช่วงเวลาตามฤดูกาล การทราบการปรากฏตัวของน้ำแข็งในทะเลล่วงหน้าหลายสัปดาห์หรือหลายเดือนเป็นสิ่งที่น่าสนใจอย่างยิ่งสำหรับการขนส่งในแอนตาร์กติก การวิเคราะห์ขอบเขตน้ำแข็งในทะเลในปัจจุบัน ซึ่งดำเนินการโดยทีม Sea Ice Portal แสดงให้เห็นว่าตลอดทั้งเดือนมกราคม 2023 น้ำแข็งอยู่ในระดับต่ำสุดเท่าที่เคยมีการบันทึกในช่วงเวลาของปี นับตั้งแต่เริ่มเก็บบันทึกใน พ.ศ. 2522 ค่าเฉลี่ยรายเดือนเท่ากับ 3.22 ล้านตารางกิโลเมตร 478,000 ตร.กม. (พื้นที่ขนาดประมาณประเทศสวีเดน) ต่ำกว่าค่าต่ำสุดก่อนหน้าจากปี 2017 สำหรับการพัฒนาระยะยาวนั้น น้ำแข็งในทะเลแอนตาร์กติกมีแนวโน้มลดลง 2.6 เปอร์เซ็นต์ต่อทศวรรษ นี่เป็นปีที่แปดติดต่อกันที่ระดับน้ำทะเล น้ำแข็ง เฉลี่ยในเดือนมกราคมต่ำกว่าแนวโน้มระยะยาว การละลายอย่างรุนแรงนี้อาจเกิดจากอุณหภูมิอากาศที่สูงผิดปกติทางตะวันตกและตะวันออกของคาบสมุทรแอนตาร์กติก สูงกว่าค่าเฉลี่ยระยะยาว 1.5 °C นอกจากนี้ Southern Annular Mode (SAM) ยังอยู่ในช่วงบวกอย่างมาก ซึ่งส่งผลต่อการไหลเวียนของลมในแอนตาร์กติก ในช่วง SAM เชิงบวก (เช่นในปัจจุบัน) ความผิดปกติความกดอากาศต่ำก่อตัวเหนือแอนตาร์กติก ในขณะที่ความผิดปกติความกดอากาศสูงก่อตัวเหนือละติจูดกลาง สิ่งนี้ทำให้ลมตะวันตกทวีความรุนแรงขึ้นและทำให้พวกมันหดตัวไปทางแอนตาร์กติก ผลที่ตามมา การพองตัวของน้ำลึกรอบขั้วบนไหล่ทวีปทวีความรุนแรงขึ้นในแอนตาร์กติก ส่งเสริมการล่าถอยของน้ำแข็งในทะเล ที่สำคัญกว่านั้น ยังทำให้ชั้นน้ำแข็งละลายมากขึ้น ซึ่งเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการเพิ่มขึ้นของระดับน้ำทะเลโลกในอนาคต การเปิดเผยวิวัฒนาการทางธรณีวิทยาของแผ่นน้ำแข็งแอนตาร์กติกตะวันตก เช่น ธารน้ำแข็งขนาดใหญ่ที่ปกคลุมทวีปแอนตาร์กติกและเติมเชื้อเพลิงให้กับชั้นน้ำแข็ง คือเป้าหมายที่ประกาศไว้ของการสำรวจโพลาร์สเติร์นในปัจจุบัน หวังว่าการทำเช่นนี้จะช่วยให้เราสามารถแถลงได้แม่นยำยิ่งขึ้นเกี่ยวกับการพัฒนาในอนาคตของแผ่นน้ำแข็ง และด้วยเหตุนี้ระดับน้ำทะเลที่สูงขึ้นเมื่อเผชิญกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่น interglacial ล่าสุดเมื่อ 120,000 ปีที่แล้วและช่วงเวลาที่อบอุ่นเป็นเวลานานใน Pliocene เมื่อประมาณ 3.5 ล้านปีก่อนถือเป็นสิ่งที่คล้ายคลึงกันในปัจจุบัน ในทั้งสองช่วงเวลาที่ผ่านมา ภาวะโลกร้อนเกิดจากการเปลี่ยนแปลงอย่างค่อยเป็นค่อยไปของวงโคจรของโลกเท่านั้น ปัจจุบัน สิ่งเหล่านี้ถูกเสริมด้วยการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ซึ่งเกิดจากการใช้เชื้อเพลิงฟอสซิลและสะสมอยู่ในชั้นบรรยากาศ ข้อมูลเชิงลึกที่รวบรวมจากประวัติของพืดน้ำแข็งมีไว้เพื่อช่วยประเมินว่าพวกมันจะละลายอย่างรวดเร็วและกว้างขวางเพียงใดเมื่อเกินจุดเปลี่ยนของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศของมนุษย์ที่เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในปัจจุบัน ในเรื่องนี้ นักวิจัยใช้วิธีการทางธรณีฟิสิกส์และธรณีวิทยาในการตรวจสอบตะกอนทะเลที่พื้นทะเล ซึ่งเก็บข้อมูลที่มีค่าจากการเคลื่อนตัวของแผ่นน้ำแข็งในอดีต บันทึกประวัติศาสตร์ยังสะท้อนให้เห็นความเปลี่ยนแปลงอย่างใหญ่หลวง ตัวอย่างเช่น ในฤดูร้อนที่แอนตาร์กติกเมื่อ 125 ปีที่แล้ว เรือวิจัย Belgica ของเบลเยียมติดอยู่ในก้อนน้ำแข็งก้อนมหึมาเป็นเวลานานกว่าหนึ่งปี ในบริเวณเดียวกับที่เรือ Polarstern สามารถปฏิบัติการได้ในผืนน้ำที่ปราศจากน้ำแข็ง ภาพถ่ายและบันทึกประจำวันของลูกเรือของ Belgica นำเสนอประวัติศาสตร์ที่ไม่เหมือนใครของสภาพน้ำแข็งในทะเล Bellingshausen ในช่วงรุ่งอรุณของยุคอุตสาหกรรม ซึ่งนักวิจัยด้านสภาพอากาศมักจะใช้เป็นมาตรฐานในการเปรียบเทียบกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในปัจจุบัน