–>AGU
WASHINGTON – Egy új tanulmány szerint az Antarktisz jégtakarójának tetejéhez közeli apró völgyek télen közel mínusz 100 Celsius-fokos (mínusz 148 Fahrenheit-fok) hőmérsékletet érnek el. Az eredmények a kutatók szerint megváltoztathatják a tudósok elképzeléseit arról, hogy milyen alacsony hőmérsékletek lehetnek a Föld felszínén.
A tudósok 2013-ban jelentették be, hogy megtalálták a Föld felszínének legalacsonyabb hőmérsékletét: Több földmegfigyelő műhold érzékelői mínusz 93 Celsius-fokos (mínusz 135 Fahrenheit-fokos) hőmérsékletet mértek a Kelet-Antarktiszi-fennsík több pontján, egy magas havas fennsíkon az Antarktisz középső részén, amely magába foglalja a Déli-sarkot. A kutatók azonban új adatokkal felülvizsgálták ezt a kezdeti tanulmányt, és megállapították, hogy a hőmérséklet valójában eléri a mínusz 98 Celsius-fokot (mínusz 144 Fahrenheit-fok) a déli sarki éjszakában, főként júliusban és augusztusban.
Amikor a kutatók öt évvel ezelőtt először bejelentették, hogy megtalálták a Föld leghidegebb hőmérsékletét, megállapították, hogy tartósan tiszta égbolt és gyenge szél szükséges ahhoz, hogy a hőmérséklet ilyen mélyre süllyedjen. Az új tanulmány azonban csavart ad a történetnek: Nemcsak tiszta égboltra van szükség, hanem a levegőnek is rendkívül száraznak kell lennie, mert a vízgőz megköt némi hőt a levegőben.
A kutatók az antarktiszi jégtakaró kis mélyedéseiben vagy üregeiben figyelték meg az ultraalacsony hőmérsékleteket. A szuper hideg, szuperszáraz levegő sűrűbb, mint a körülötte lévő kissé melegebb levegő, ezért a mélyedésekbe esik, és csapdába esik. Ez lehetővé teszi, hogy a hófelszín és a felette lévő levegő tovább hűljön, amíg a tiszta, nyugodt, száraz körülmények meg nem változnak, és a hideg levegő nem keveredik a légkörben magasabban lévő melegebb levegővel.
“Ezen a területen hihetetlenül száraz levegőjű időszakokat látunk, és ez lehetővé teszi, hogy a hó felszínéről a hő könnyebben kisugározzon az űrbe” – mondta Ted Scambos, a Colorado-Boulder Egyetem Nemzeti Hó- és Jégadatközpontjának vezető kutatója, a Geophysical Research Letters, az Amerikai Geofizikai Unió folyóiratában megjelent új tanulmány vezető szerzője.
A mínusz 98 Celsius-fokos rekord a kutatók szerint nagyjából olyan hideg, amennyire csak lehet a Föld felszínén. Ahhoz, hogy a hőmérséklet ilyen mélyre csökkenjen, több napig tiszta égboltnak és száraz levegőnek kell fennmaradnia. A hőmérséklet egy kicsit lejjebb is csökkenhetne, ha a körülmények több hétig tartanának, de ez rendkívül valószínűtlen, mondta Scambos.
Fúvós hóviszonyok a Vosztok állomás melletti táborhelyen az antarktiszi nyáron.
Credit: Ted Scambos, NSIDC/University of Colorado-Boulder.
A leghidegebb hely megtalálása
A Kelet-antarktiszi fennsík nagy magassága és a Déli-sarkhoz való közelsége miatt itt a leghidegebb az éghajlat a Föld bármely régiója közül. A valaha meteorológiai állomás által mért legalacsonyabb léghőmérsékletet, mínusz 89 Celsius-fokot (mínusz 128 Fahrenheit-fok) az oroszországi Vosztok állomáson mérték ott 1983 júliusában.
De az időjárási állomások nem mindenhol tudják mérni a hőmérsékletet. Ezért 2013-ban Scambos és kollégái úgy döntöttek, hogy több földmegfigyelő műhold adatait elemzik, hátha a fennsíkon még a Vosztoknál mértnél is alacsonyabb hőmérsékletet találnak.
Az új tanulmányban a déli félteke 2004 és 2016 közötti telén gyűjtött műholdas adatokat elemezték. A NASA Terra és Aqua műholdjainak fedélzetén lévő MODIS műszer adatait, valamint a NOAA sarkvidéki operatív környezeti műholdjain lévő műszerek adatait használták fel.
A kutatók kezdetben a fennsík egy széles, több mint 3500 méterrel a tengerszint felett lévő régióját látták, ahol a hőmérséklet rendszeresen mínusz 90 Celsius-fok (mínusz 130 Fahrenheit-fok) alá csökkent a hó felszínén. Az általuk megfigyelt legalacsonyabb hőmérséklet mínusz 93 Celsius-fok (mínusz 135 Fahrenheit-fok) volt.
A MODIS műszerek adatait a földi időjárási állomások hőmérsékletmérései alapján kalibrálják. 2016-ban a NASA újrakalibrálta a MODIS-adatokat naprakészebb időjárási állomásmérésekkel, és a kutatók újraelemezték a hőmérsékleti adatokat. A fennsík időjárási viszonyai nem változtak, de a kiigazított műholdas adatok pontosabb képet adtak a kutatóknak arról, hogy mi volt a tényleges legalacsonyabb hőmérséklet.
Megállapították, hogy a rekordalacsony hőmérséklet körülbelül 5 Celsius-fokkal (9 Fahrenheit-fokkal) hidegebb volt, mint eredetileg jelentették, körülbelül mínusz 98 Celsius-fok (mínusz 144 Fahrenheit-fok).
A Kelet-Antarktisz hófelszínét a tartós szél “sastrugi”-nak nevezett kis dűneformákká alakítja.
Hitel: Ted Scambos, NSIDC/University of Colorado-Boulder.
Hogyan hideg lehet?
Scambos és kollégái elemezték a terepet, ahol ezeket az ultraalacsony hőmérsékleteket látták, és megállapították, hogy a jég felszínén, a fennsík magas gerincek déli oldalán lévő, 2-3 méter mély kis üregekben fordulnak elő.
Érdekes módon a kutatók egy egész csomó olyan helyet figyeltek meg, ahol a hőmérséklet szinte pontosan erre a rekordalacsony szintre süllyedt a 14 éves időszak alatt, annak ellenére, hogy több száz kilométerre helyezkedtek el egymástól. Ez elgondolkodtatta őket:
Ahhoz, hogy a hőmérséklet a rekordalacsony szintre csökkenjen, az égboltnak tisztának kell lennie, és a levegőnek több napig csontszáraznak kell lennie. Miután a hőmérséklet egy bizonyos pont alá csökken, a levegő olyan lassan hűl le, hogy a kutatók szerint nem tud észrevehetően lehűlni, mielőtt az időjárási körülmények megváltoznának. Úgy tűnik tehát, hogy a mínusz 98 Celsius-fok a határa annak, hogy milyen hideg lehet a Föld felszínén, mondta Scambos.
“Van egy határ, hogy meddig tartanak fenn a körülmények ahhoz, hogy ilyen ultraalacsony hőmérsékletre lehűljön, és van egy határ, hogy mennyi hőt lehet ténylegesen átvinni a légkörön, mert a vízgőznek szinte nem kell léteznie ahhoz, hogy ilyen hőmérsékleten hőt adjon le a felszínről” – mondta.
A kutatócsoport kifejlesztett egy olyan műszercsoportot, amelyet arra terveztek, hogy a tél folyamán a leghidegebb helyeken is túléljen és működjön, hogy a hó és a levegő hőmérsékletét egyaránt mérje. A műszerek telepítését a következő két évben tervezik.
###
Az American Geophysical Union tudományos publikációi, konferenciái és ismeretterjesztő programjai révén a Föld- és űrtudományok fejlesztését tűzte ki célul az emberiség javára. Az AGU egy nonprofit, szakmai, tudományos szervezet, amely 137 ország 60 000 tagját képviseli. Csatlakozzon a beszélgetéshez a Facebookon, a Twitteren, a YouTube-on és más közösségi média csatornáinkon.