À medida que o clima aquece e o gelo marinho do Ártico recua, mais navios de pesquisa e navios comerciais estão navegando no Oceano Ártico, mas a precisão e a sensibilidade das previsões meteorológicas regionais e marinhas para essas águas perigosas ainda estão muito aquém das de suas contrapartes de latitudes mais baixas, com diferenças significativas entre os modelos regionais. Medições diretas das condições atmosféricas, como cobertura de nuvens e radiação solar podem ajudar a avaliar e melhorar esses modelos.

Em um novo estudo publicado no Journal of Geophysical Research:Atmospheres , uma equipe de pesquisa liderada pelo Instituto Nacional de Pesquisa Polar em Tachikawa, O Japão abordou este problema usando dados coletados pelo navio de pesquisa japonês reforçado com gelo Mirai em 2014.

"Conduzimos observações de pontos estacionários com instrumentos de observação abrangentes sobre o Mar de Chukchi, sem gelo, no Oceano Ártico em setembro de 2014, um período de transição da estação de degelo para a estação de congelamento. Esta abordagem forneceu uma oportunidade ideal para examinar as representações do modelo de nuvens, radiação solar, e o balanço de calor da superfície durante este período, "diz o primeiro autor e líder do cruzeiro, Jun Inoue, que propôs a configuração da operação estratégica utilizada neste estudo.

Seis modelos climáticos regionais de última geração (com nove execuções de modelos diferentes) foram selecionados para investigação usando esses dados observacionais, com o objetivo de examinar as interações entre nuvens e radiação, bem como o orçamento de energia da superfície do mar. A maioria dos modelos capturou adequadamente os parâmetros meteorológicos próximos à superfície, mas alguns alvos para melhorias adicionais foram identificados. Uma descoberta notável foi que a maioria dos modelos tendia a falhar em capturar a estrutura vertical das nuvens sobre o Oceano Ártico, estratificação de baixo nível especialmente instável.

"Encontramos grandes diferenças entre os modelos na partição entre nuvens de gelo e nuvens líquidas, o que resultou em grandes discrepâncias no balanço de calor da superfície do mar. O que isso revela sobre os modelos é que a maioria de seus esquemas de microfísica de nuvem devem ser melhorados com base na observação de que nuvens líquidas super-resfriadas são mantidas mesmo em ambientes de baixa temperatura abaixo de -20 graus C, "diz Inoue.

Modelos climáticos atmosféricos precisos e acoplados ar-gelo-mar são indispensáveis ​​para compreender a evolução da região ártica à medida que as mudanças climáticas globais progridem. Os resultados deste estudo com base em medições feitas sobre o Oceano Ártico sem gelo ajudarão a melhorar esses modelos e as previsões que eles produzem. Expedições de pesquisa adicionais ao Ártico para coletar dados observacionais irão promover ainda mais esses esforços em andamento.