Publicación invitada: Cómo los ríos atmosféricos traen lluvia a la Antártida Oeste

Los «ríos atmosféricos» están trayendo lluvia a las laderas congeladas de la capa de hielo antártico oeste, golpeando las estantes de hielo que juegan un papel importante en retener rápidamente los glaciares retirados rápidamente.

En un nuevo estudioMis colegas y yo mostramos cómo se produce la lluvia en temperaturas sub-cero debido a estas «Ríos en el cielo«-Largos y estrechos columnas de aire que transportan el calor y la humedad desde los trópicos hasta las latitudes y polos mediados.

La lluvia en la Antártida es significativa, no solo porque es un marcado indicador del cambio climático, sino porque sigue siendo un fenómeno poco estudiada que podría afectar las estantes de hielo.

Las estantes de hielo en la Antártida son importantes guardianes del aumento del nivel del mar.

Actúan como un amortiguador para los glaciares que fluyen de la vasta capa de hielo, frenando la velocidad a la que el hielo se libera al océano.

En el estudio, exploramos las causas de la lluvia que caen sobre las estantes de hielo en la región de embalsamiento del mar de Amundsen, que se encuentran frente al críticamente importante Thwaites y los glaciares de Pine Island.

Los investigadores han advertido que el colapso de las estantes de hielo en esta región podría desencadenar La pérdida de toda la capa de hielo antártica del oeste durante varios siglos.

Ríos en el cielo

Los ríos atmosféricos se asocian típicamente con traer lluvia extrema a las latitudes mediasPero, en la antártica fría, pueden entregar metros de nieve en solo unos días.

En la Antártida Occidental, los ríos atmosféricos ofrecen una cantidad desproporcionada de las nevadas del año. Investigaciones Representan alrededor del 13% de los totales anuales de nevadas, a pesar de ocurrir solo unos pocos días por año.

Pero lo que hace que los ríos atmosféricos en la Antártida sean tan interesantes es que la nieve es solo una parte de la historia. En casos extremos, también pueden traer lluvia.

Para explorar cómo la precipitación extrema afecta a la región del embalimiento del mar de Amundsen, nos centramos en dos eventos asociados con los ríos atmosféricos en 2020. El caso de verano tuvo lugar durante una semana en febrero y el caso de invierno durante seis días en junio.

Usamos tres Modelos climáticos regionales Para simular los dos eventos climáticos extremos alrededor de los estantes de THWAITES y Pine Island Ice, luego comparó los resultados con observaciones de nevadas.

Durante los casos de invierno y verano, encontramos que los ríos atmosféricos arrojaron decenas de metros de nieve en el transcurso de una semana más o menos.

Mientras tanto, las cantidades de lluvia impulsadas por estos eventos no fueron insignificantes. Observamos hasta 30 mm de lluvia en partes del estante de hielo Thwaites en verano y hasta 9 mm en invierno.

Una montaña para escalar

El clima frío de la Antártida y la topografía empinada y helada lo hacen único. También hace que la región sea propensa a la lluvia en temperaturas sub-cero.

La primera razón para esto es el efecto Foehnque es cuando el aire forzado sobre una cordillera se calienta a medida que desciende en la pendiente descendente.

Comúnmente observado a través de la Antártida, es un causa importante de fusión Sobre las estantes de hielo en la península antártica, el punto más septentrional del continente.

Cuando el aire pasa sobre el terreno montañoso de la capa de hielo de la Antártida Oeste durante los eventos del río atmosférico, las temperaturas cerca de la superficie de las estantes de hielo pueden subir por encima del punto de fusión de 0c.

Esto puede acentuar la formación de lluvia y llovizna que permanece líquida por debajo del 0C, también conocida como «llovizna superenvidida».

Otro factor que conduce a la llovizna líquida, en lugar de la nieve, en las condiciones de subcero es la falta de polvo y tierra, partículas que generalmente son necesarias para desencadenar la formación de cristales de hielo en las nubes.

En la antártica prístina, estas partículas, que actúan como «núcleos de hielo», son pocas y distantes entre sí. Eso significa que el agua líquida pura puede existir incluso cuando las temperaturas están por debajo de 0C.

Los orígenes de la lluvia sobre los estantes de hielo

Es fácil suponer que la lluvia que llega a la superficie en la Antártida es solo la nieve que se ha derretido después de caerse a través de una cálida capa de aire causada por el efecto Foehn. De hecho, esto es lo que inicialmente supusimos.

Pero nuestra investigación muestra que más lluvia llega a la superficie de la Antártida cuando el aire cerca del suelo está a pocos grados de congelación.

En momentos en que el efecto Foehn es más fuerte, a menudo hay poca o ninguna lluvia, porque se evapora antes de que tenga la oportunidad de alcanzar la superficie.

Sin embargo, vimos la lluvia cayendo muy por encima de la capa cálida de aire cerca de la superficie, donde las temperaturas estaban universalmente por debajo del 0C, y, en algunos casos, tan baja como -11c.

Lluvia rara

La lluvia en la Antártida es una ocurrencia rara. Las temperaturas normalmente frías de la región significan que la mayoría de la precipitación sobre el continente cae como nieve.

Sin embargo, exactamente cuán rara es la lluvia en la región sigue siendo relativamente desconocida, porque hay prácticamente cero mediciones de lluvia en la Antártida.

Hay varias razones para esto: la lluvia cae con poca frecuencia, y es muy difícil medir en el entorno antártico hostil.

Nuestros resultados muestran que los eventos extremos como los ríos atmosféricos pueden traer lluvia. Y es probable que la lluvia se convierta en un Ocurrencia más común en el futuro a medida que aumentan las temperaturas y Eventos meteorológicos extremos ocurre con más frecuencia.

Sin embargo, hasta que la lluvia comience a medirse en la Antártida, los científicos tendrán que confiar completamente en los modelos para predecir la lluvia, como lo hicimos en esta investigación.

Tampoco se sabe exactamente cómo la lluvia podría afectar el hielo en la Antártida.

Sabemos que la lluvia que cae sobre la nieve oscurece la superficie, lo que puede mejorar la fusión, lo que lleva a mayores pérdidas de hielo. Mientras tanto, la lluvia que se vuelve a congelar en la capa de nieve o gotea a la base del hielo puede cambiar la forma en que fluyen los glaciares, lo que afecta la resistencia de las estantes de hielo a la fractura.

Entonces, si queremos entender el futuro del continente congelado, también debemos comenzar a pensar en la lluvia. Porque si bien la lluvia puede ser rara ahora, puede no ser por mucho tiempo.