–>AGU
WASHINGTON – Små dale nær toppen af Antarktis’ indlandsis når temperaturer på næsten minus 100 grader Celsius (minus 148 grader Fahrenheit) om vinteren, viser en ny undersøgelse. Resultaterne kan ifølge forskerne ændre forskernes forståelse af, hvor lave temperaturer der kan være på Jordens overflade.
Forskere meddelte i 2013, at de havde fundet de laveste temperaturer på Jordens overflade: Sensorer på flere jordobservationssatellitter havde målt temperaturer på minus 93 grader celsius (minus 135 grader Fahrenheit) flere steder på det østantarktiske plateau, et højt sneklædt plateau i det centrale Antarktis, der omslutter Sydpolen. Men forskerne reviderede den oprindelige undersøgelse med nye data og fandt ud af, at temperaturerne faktisk når op på minus 98 grader celsius (minus 144 grader Fahrenheit) i den sydlige polarnat, mest i juli og august.
Da forskerne først meddelte, at de havde fundet de koldeste temperaturer på Jorden for fem år siden, fastslog de, at vedvarende klar himmel og lette vinde er nødvendige for, at temperaturerne kan falde så lavt. Men den nye undersøgelse tilføjer et twist til historien: Ikke alene er det nødvendigt med en klar himmel, men luften skal også være ekstremt tør, fordi vanddamp fanger noget varme i luften.
Forskerne observerede de ultralaveste temperaturer i små fordybninger eller fordybninger i den antarktiske indlandsis. Den superkolde, supertørre luft er tættere end den lidt varmere luft omkring den, så den falder ned i fordybningerne og bliver fanget. Dette gør det muligt for sneoverfladen og luften over den at køle yderligere af, indtil de klare, rolige og tørre forhold ændrer sig, og den kolde luft blandes med varmere luft højere oppe i atmosfæren.
“I dette område ser vi perioder med utrolig tør luft, og det gør det lettere for varmen fra sneens overflade at stråle ud i rummet”, siger Ted Scambos, seniorforsker ved National Snow and Ice Data Center ved University of Colorado-Boulder og hovedforfatter på den nye undersøgelse i Geophysical Research Letters, et tidsskrift fra American Geophysical Union.
Rekorden på minus 98 grader Celsius er ifølge forskerne omtrent så koldt, som det er muligt at blive ved Jordens overflade. For at temperaturen kan falde så lavt, skal der være klar himmel og tør luft i flere dage. Temperaturen kunne falde lidt lavere, hvis forholdene varede i flere uger, men det er yderst usandsynligt, at det vil ske, sagde Scambos.
Snekastende sneforhold på en lejrplads nær Vostok Station i den antarktiske sommer.
Kredit: Ted Scambos, NSIDC/University of Colorado-Boulder.
Finder det koldeste sted
Den høje højde på det østantarktiske plateau og dets nærhed til Sydpolen giver det det koldeste klima af alle regioner på Jorden. Den laveste lufttemperatur, der nogensinde er målt af en vejrstation, minus 89 grader celsius (minus 128 grader Fahrenheit), blev registreret på den russiske Vostok-station i juli 1983.
Men vejrstationer kan ikke måle temperaturer overalt. Så i 2013 besluttede Scambos og hans kolleger at analysere data fra flere jordobservationssatellitter for at se, om de kunne finde temperaturer på plateauet, der var endnu lavere end dem, der blev registreret på Vostok.
I den nye undersøgelse analyserede de satellitdata, der blev indsamlet i løbet af den sydlige halvkugles vinter mellem 2004 og 2016. De brugte data fra MODIS-instrumentet om bord på NASA’s Terra- og Aqua-satellitter samt data fra instrumenter på NOAA’s Polar Operational Environmental Satellites.
Forskerne så i første omgang et bredt område af plateauet mere end 3.500 meter over havets overflade, hvor temperaturen regelmæssigt faldt til under minus 90 grader Celsius (minus 130 grader Fahrenheit) ved sneoverfladen. Den laveste temperatur, de observerede, var minus 93 grader Celsius (minus 135 grader Fahrenheit).
Data fra MODIS-instrumenterne er kalibreret ved hjælp af temperaturmålinger fra vejrstationer på jorden. I 2016 kalibrerede NASA MODIS-dataene på ny med mere opdaterede målinger fra vejrstationer, og forskerne analyserede temperaturdataene på ny. Vejrforholdene på plateauet ændrede sig ikke, men de justerede satellitdata gav forskerne et mere præcist billede af, hvad den faktiske laveste temperatur var.
De fandt ud af, at den laveste rekordtemperatur var omkring 5 grader celsius (9 grader Fahrenheit) koldere end oprindeligt rapporteret, nemlig omkring minus 98 grader celsius (minus 144 grader Fahrenheit).
Persisterende vinde former overfladen af sneen på Østantarktis til små klitformer kaldet ‘sastrugi’.
Kredit: Ted Scambos, NSIDC/University of Colorado-Boulder.
Hvor koldt kan det blive?
Scambos og hans kolleger analyserede det terræn, hvor de så disse ultralave temperaturer, og fandt ud af, at de opstod i små fordybninger 2 til 3 meter dybt i isens overflade på sydsiden af høje højderygge på plateauet.
Interessant nok bemærkede forskerne en hel klynge af steder, hvor temperaturerne faldt næsten nøjagtigt til dette rekordlave niveau i løbet af den 14-årige periode, selv om de lå hundreder af kilometer fra hinanden. Det fik dem til at undre sig: Er der en grænse for, hvor koldt det kan blive på højsletten?
For at temperaturen kan falde til det rekordlave niveau, skal himlen være klar, og luften skal være knogletør i flere dage. Når temperaturen falder under et vist punkt, afkøles luften så langsomt, at den ikke kan blive mærkbart koldere, før vejrforholdene ændrer sig, siger forskerne. Minus 98 grader Celsius synes derfor at være grænsen for, hvor koldt det kan blive ved Jordens overflade, sagde Scambos.
“Der er en grænse for, hvor længe forholdene varer ved, så det er muligt at afkøle til disse ultralave temperaturer, og en grænse for, hvor meget varme man rent faktisk kan få gennem atmosfæren, fordi vanddamp skal være næsten ikke-eksisterende for at kunne afgive varme fra overfladen ved disse temperaturer,” sagde han.
Forskerholdet har udviklet et sæt instrumenter, der er designet til at overleve og fungere på de allerkoldeste steder hele vinteren igennem for at måle både sne- og lufttemperaturer. De planlægger at installere instrumenterne inden for de næste to år.
####
Den amerikanske geofysiske union er dedikeret til at fremme jord- og rumvidenskaberne til gavn for menneskeheden gennem sine videnskabelige publikationer, konferencer og formidlingsprogrammer. AGU er en non-profit, professionel, videnskabelig organisation, der repræsenterer 60.000 medlemmer i 137 lande. Deltag i samtalen på Facebook, Twitter, YouTube og vores andre sociale mediekanaler.