Atmosfæriske ’floder’ af varme skabte den historiske regn på Indlandsisen

31-05-2022

I sensommeren 2021 faldt der for første gang regn på den centrale del af Indlandsisen, efterfulgt af en periode med voldsom afsmeltning. Ved brug af GC-Net- og PROMICE-feltdata har GEUS-forskere nu afdækket, hvad der præcis skete i de dage, og hvad vi kan lære af det.

Udsnit af Indlandsisens overflade, der under hedebølgen i august med den medfølgende regn blev markant mørkere, hvilket forstærkede en usædvanligt sen og voldsom afsmeltning. Foto: Redigeret af GEUS efter Copernicus Sentinel-2 ESA

Da der faldt regn i stedet for sne den 14. august 2021 ved forskningsstationen Summit Camp på Indlandsisens højeste punkt, skabte det øjeblikkeligt overskrifter verden over. Den inderste del af Indlandsisen plejede at være alt for kold til, at nedbør kunne falde som andet end sne, men åbenbart ikke længere.

Hvordan påvirkede dette nye fænomen isen og afsmeltningen af den i den pågående smeltesæson, og hvorfor skete det? De spørgsmål ville forskerne hos Afdeling for Glaciologi og Klima ved De Nationale Geologiske Undersøgelser for Danmark og Grønland (GEUS) gerne have svar på. I samarbejde med kolleger fra Frankrig og Schweiz har de derfor studeret klima- og nedbørsdata fra både før, under og efter hændelsen.

Faktisk stod regnvejret ved Summit Camp ikke alene – der blev målt regn flere andre steder på Indlandsisen af vejrstationer fra blandt andet GEUS’ GC-Net- og PROMICE-programmer, som konstant overvåger Indlandsisens massebalance og afsmeltningsdynamikker. Ved at koble nedbørs- og klimadata fra vejrstationerne med satellit-data af overfladens refleksionsevne (albedo) og atmosfæriske strømningsmønstre kunne forskerne se, at regnvejret fulgte ovenpå en usædvanligt stærk hedebølge for den årstid. I august er smeltesæsonen nemlig normalt ved at slå over mod den arktiske vinter igen.

Illustration: Overfladen på Indlandsisen blev hurtigt mørkere, da hedebølgen satte ind i august 2021, hvilket forøgede afsmeltningen, da en mørk overflade tiltrækker endnu mere varme. Bemærk de voksende smeltevandssøer. Illustration: Redigeret af GEUS fra Copernicus Sentinel-2 ESA

Det var ikke regnen i sig selv

Forskernes data viste, at det sådan set ikke var regnen i sig selv, der var det afgørende i den usædvanlige smeltehændelse. Det fortæller professor Jason Box fra GEUS, som også er førsteforfatter på det studie, forskerholdet netop har udgivet i Geophysical Research Letters.

”Det er lidt ironisk. Det var ikke selve regnen, der fik is og sne til at smelte, men derimod den formørkende effekt, som smeltevandet efterfølgende havde på den normalt lyse sneoverflade. Varmen fra hedebølgen fjernede mange steder det isolerende snelag fra den mørkere, underliggende is.”

Usædvanligt stærke ’atmosfæriske floder’ af varme smøg sig inden da ind over Grønland, forklarer han, og de bragte de potente smeltefremmende forhold med sig på et tidspunkt, hvor smeltesæsonen ellers normalt har toppet.

Den sene afsmeltning kunne dermed være sket, uden at der var faldet regn nogen steder. Ved at smelte og dermed fjerne en stor del af det isolerende lag sne, der lå ovenpå isen, blev Indlandsisens overflade mørkere (lavere albedo-effekt) og sugede dermed mere af Solens energi til sig end normalt. Og smeltede derfor mere end normalt for det tidspunkt.

Kort: Grænsen mellem snedækket og ikke snedækket is rykkede sig langt tilbage ved hedebølgen (hhv. blå og rød streg) og eksponerede isen for yderligere afsmeltning. Ved GEUS-målestationen KAN_M ses den eksponerede is, som også har en relativt mørk overflade, og selv ved KAN_U langt inde på isen er sneen så våd, at den er svær at gå i. Hvilket er meget usædvanligt for det område på det tidspunkt af året. (Box et al., 2022).

Det førte ifølge forskernes nye studie til en rekordhøj og rekordhurtig forøgelse i arealet med direkte eksponeret is. Altså en forøgelse i det område af isen, der normalt var under et dække af varmeisolerende sne, men som nu blev eksponeret og udsat for endnu mere afsmeltning.

Forøgelsen er den største målt, siden professor Jason Box og kollegerne startede med kontinuerligt at monitere albedo-afsmeltnings-forholdet i 2017. Et projekt, der benytter målinger fra den nye EU Copernicus Sentinel-3 satellit og er støttet af Det Europæiske Rum Agentur (ESA).

Figur: Arealet af is uden dække af sne voksede voldsomt efter regnhændelsen i midten af august 2021, hvilket medførte stort afsmeltning fra områder, der ellers ville være isoleret af sneen. Is, der er eksponeret for solens stråler, er mere modtagelig for afsmeltning, og i en periode, hvor der normalt ville blive mere snedække igen efter en smeltesæson, steg arealet af eksponeret is efter regnhændelsen. Og dermed fulgte en stor afsmeltning meget sent på året (Box et al., 2022).

Hvad betyder det?

Forfatterne på studiet konkluderer, at hedebølgen, der ledte til det historiske regnvejr, var et perfekt eksempel på den afsmeltnings-albedo-kobling, som kan forstærke betydningen af den allerede forstyrrede afsmeltningsdynamik, der hersker på isen. Udover det bekymrende faktum, at hændelsen medvirkede til en endnu større afsmeltning af Indlandsisen i en periode, hjælper det forskerne til bedre at forstå de komplicerede processer og dynamikker, der styrer, hvordan, hvorfra og hvor hurtigt Indlandsisen smelter. Noget, der ikke kunne lade sig gøre uden de detaljerede feltmålinger indhentet af GEUS’ glaciologer. 

Selvom regnen skabte en del furore i 2021 og bestemt også var en milepæl i klimahistorien, så kom det ikke synderligt bag på Jason Box og kollegerne. Det er en naturlig konsekvens af, at Arktis bliver varmere. Derfor konkluderer forskerne, at det vil give god mening at fokusere forskningen i retning af de atmosfæriske floder af varme, der gjorde indtog mod Nord. Og dermed ikke fokusere så meget på selve regnen:

”At forstå hyppigheden af hedebølgerne forekommer at være et vigtigere forskningsfokus end den væske, som hedebølgerne måske eller måske ikke producerer,” konkluderer de i artiklen.

GEUS' glaciologer havde lige inden regnvejret i august som noget nyt installeret regnmålere (rain gauges) på mange af de vejrstationer, som står fordelt rundt over hele Indlandsisen. Dermed kommer forskerne fra GC-Net og PROMICE fortsat til at kunne holde øje med regnhændelser og deres betydning på isen i sammenhæng med de arktiske hedebølger. Foto: GEUS

Afsmeltningen i august 2021

  • Den usædvanlige hedebølge, der førte til regn over store dele af Indlandsisen i midt august 2021, var skyld i den efterfølgende stigning i afsmeltning, ikke regnen selv.
  • Hedebølgen forårsagede omfattende afsmeltning på et usædvanligt sent tidspunkt i smeltesæsonen.
  • Hændelsen fik grænsen mellem snedækket og ikke-snedækket is til at hæve sig med ekstrem hastighed for årstiden, hele 788 m op på isen, hvilket blotlagte et stort område af mørk overflade.
  • Indlandsisen havde i 2021 mere end dobbelt så mange dage med dække af våd sne som normalt for august.
  • Watson-floden ved Kangerlussuaq steg til rekord-højde for årstiden, hvilket illustrerede effekten af afsmeltningen ved direkte at påvirke smeltevandmængden tilført havet.
Jason Eric Box
Forskningsprofessor
Glaciologi og Klima
Johanne Uhrenholt Kusnitzoff
Redaktør
Presse og Kommunikation
Telefon91333954

Læs studiet

Læs artiklen 'The Mid-August 2021 Greenland Ice Sheet Heatwave with Rainfall: Extreme Melting Sustained by Albedo Feedback' publiceret i Geophysical Research Letters her.

Om GC-Net og PROMICE

PROMICE står for PROgramme for Monitoring of the Greenland ICE sheet og er et fortløbende forskningsprogram, der overvåger Indlandsisens afsmeltning og isdynamikker. Projektet blev startet i 2007 og ledes af GEUS. 

Greenland Climate Network (GC-Net) måler primært Indlandsisens massetilførsel og blev startet i 1995 af Professor Konrad Steffen ved CIRES.

GC-Net blev i 2020 overtaget af GEUS, som nu driver begge moniteringsprogrammer. Til sammen giver de nemlig den bedste data over massebalancens udvikling på Indlandsisen i nær realtid.  

Læs mere på promice.org