"На Антарктида вали дъжд все по-често", разказва украинската полярничка Анастасия Чигарева

С усмивка за Антарктида като двигател на климата на Земята

НаукаOFFNews Последна промяна на 12 май 2024 в 18:52 4749 0

Когато за Ледения континент разказва едно усмихнато чаровно момиче, Антарктида не изглежда толкова мрачна и сурова.

Обърнахме се с няколко въпроса към един от най-харизматичните гости на тазгодишния Софийски фестивал на науката 2024 - украинската полярничка Анастасия Чигарева . Имахме удоволствието да чуем нейния разказ за живота в полярната станция "Академик Вернадски" и за атмосферните процеси високо над нея.

Какво се случва високо в атмосферата на Антарктида? Изненада ли Ви нещо? Има ли нещо тревожно или успокояващо в тенденцията за изменение на климата?

Изследването на атмосферата над 30 км е отделна научна област, геокосмически изследвания. Станцията „Академик Вернадски“ в момента е една от най-развитите електромагнитни обсерватории в Антарктика. Съвременните мониторингови наблюдения на електромагнитни полета и сигнали в станцията се простират от ултранискочестотни до ултрависокочестотни диапазони.

Антарктида. Кредит: личен архив на Анастасия Чигарева

На станцията се извършва мониторинг на глобалната гръмотевична активност като индикатор за глобалното изменение на климата чрез двупозиционна (Антарктика – Арктика) регистрация на глобалната гръмотевична активност в ултранискочестотния (УНЧ) диапазон на електромагнитните вълни и определяне на енергията на свръхмощните светкавични разряди в диапазона на много ниски честоти (МНЧ).

Именно в този нисък диапазон е концентрирана основната енергия на радиоизлъчването от гръмотевични разряди. Оптималните региони за електромагнитни наблюдения на глобалната гръмотевична активност са полярни райони, тъй като тук няма местни бури. Затова от 2002 г. на украинската антарктическа станция „Академик Вернадский“, а от 2013 г. в Арктика, на архипелага Шпицберген (Норвегия) се провеждат непрекъснати синхронни наблюдения.

Изследванията ми се фокусират върху тропосферата (слой от атмосферата до 10-15 км в Антарктида), където директно се формират облаците. Тъй като активните директни изследвания на атмосферата (радиосондиране) бяха възобновени на станция „Академик Вернадски“ едва наскоро, а в Антарктида те присъстват общо на около 16 места (в зависимост от сезона), засега наличните данни не са достатъчни, за да се съди за наличието на специфични характеристики на вертикалния профил на атмосферата във връзка с изменението на климата.

Антарктида. Кредит: личен архив на Анастасия Чигарева

По какво се различават облаците над Антарктида от облаците над Украйна или България?

Облаците в Антарктика не са еднакви и се различават значително по своите характеристики в различните региони на Антарктика. Обща черта на облаците в полярните региони е височината на слоя за тяхното образуване. Полярните облаци в Антарктика са много по-ниски от облаците в Украйна, България или умерените ширини като цяло.

Дължината на слоя на образуването на облак е до 8 км в полярните райони, докато за умерените и екваториалните ширини тя е съответно 14 и 20 км.

Химическият състав също е различен, тъй като регионите, където се зараждат Антарктическите облаци, е предимно океан. Въпреки че Австралия и дори басейнът на Амазонка също са определени като източници на влага и/или ядра на кондензация на капките (прах, прашец и др.) в атмосферата, които образуват антарктически облаци в резултат на интензивна атмосферна циркулация.

Защо полярните облаци и валежите са важни?

• Полярните региони са "двигатели" на глобалното време.
• Антарктическата екосистема е уникална, много чувствителна и може да бъде унищожена от изменението на климата.
• Полярните региони са най-засегнати от изменението на климата. Облаците могат да причинят затопляне чрез въздействие върху поглъщането и излъчването на радиация.
• Течните валежи може да засилят процесите на топене на повърхността.
• Облаците остават компонент на земната система, който може да представлява източник на несигурност в моделите на времето и климата.

Какво ни е необходимо за изучаване и разбиране на облаците и валежите?

1) Атмосферно моделиране с точно представяне на процеса и приложено при висока времева и пространствена разделителна способност
2) Инструменти и средства за познаване на реалността и за определяне, че изходът от модела я описва точно (т.е. проверка на наблюдения и методи).

Вали ли дъжд над Антарктида? А наблюдавали ли сте там бури, електрически разряди високо в атмосферата?

Над Антарктика вали дъжд, но предимно в крайбрежните райони. През последните десетилетия се увеличава честотата на случаите на интензивните потоци на топъл влажен въздух към Антарктическия континент, които причиняват рязко краткотрайно повишаване на температурата до плюсови температури и валежи.

Според съвременните изследвания в района на Антарктическия полуостров, където се намира станцията „Академик Вернадски“, пада най-голямото количество течни валежи в Антарктида, а според съвременните проекции на климата броят на валежите ще се увеличава.

Къде вали дъжд: средно годишни дъждовни дни в Антарктида от 1979-2017 г., както се съобщава от десет изследователски станции. В по-тъмните сини и зелени зони имаше повече дъждовни дни. Кредит: Vignon et al. (2021) Geophysical Research Letters/AGU

Гръмотевичните бури и електрическите разряди са изключително редки явления в Антарктида. През 2021 г. в района на станция „Академик Вернадски“ е регистриран електрически разряд.

Усеща ли се атмосферно замърсяване над Антарктида, повлияващо върху облаците и валежите?

Не може да се каже, че в Антарктида се усеща замърсяване на атмосферата. Досега не сме наблюдавали визуални признаци на атмосферно или облачно замърсяване. В момента се провеждат научни изследвания на химичния състав на атмосферата и облаците, по-специално за откриване на отделни резистентни патогени, в различни антарктически станции, но формирането на задълбочено заключение изисква време и голямо количество данни за различни видове атмосферни събития.

Колко далеч на север могат да повлияват атмосферните процеси в Антарктика? 

Полярните региони са „драйвъри“ на времето (атмосферната циркулация) на цялата планета Земя. Именно те задвижват механизма на циркулация на атмосферата и океана поради температурата и съответно налягането с ниски географски ширини.

Ние знаем, че температурата е по-ниска в горните слоеве на атмосферата дори над топлите райони, но каква е тя над Антарктида?

При нормални условия температурата винаги се понижава с 0,6°С на всеки 100 м с височина в тропосферата, което важи и за полярните региони. Според данните от моделирането, които изискват отделна проверка, изключение е преминаването на циклонални явления през сложния Антарктически терен, когато такава комбинация може да формира възходящи въздушни движения на въздуха и краткотрайно затопляне на въздуха до 10°С на надморска височина до 2-3 км.

Виждали ли сте Северното сияние? И други по-екзотични светлинни явления над Южния полюс?

От станция „Академик Вернадски“ до Южния полюс има 2752 км, до Полярния кръг – 145 км. На Южния полюс се намира Американската Антарктическа станция (Amundsen-Scott South Pole Station). Досега не съм имала възможност да посетя този регион, но се надявам за в бъдеще ще имам такава възможност.

Видях северното сияние, но през зимата в северната част на Норвегия. За съжаление, поради изместването на магнитните полюси спрямо земната ос, южното полярно сияние (Aurora Australis) почти не се наблюдава в района на станция „Академик Вернадски“. Най-често полярното сияние се наблюдава по-близо до Южния полюс и в източна Антарктида.

Над станция „Вернадски“ сравнително често се фиксират уникални седефени облаци (nacreous clouds или polar stratospheric clouds).

Какво се случва с озоновата дупка? Затвори ли се?

Озоновата дупка не е съвсем дупка, така се нарича изтъняване на озоновия слой до 220 Добсонови единици и по-малко. Докато нормалната плътност на слоя е 300-400 Добсонови единици. За първи път феноменът на озоновата дупка е регистриран на британската антарктическа станция „Фарадей“, която през 1996 г. става украинската антарктическа станция „Академик Вернадски“.

Според доклада на Световната метеорологична организация (WMO), който използва данни, наблюдавани и от станцията „Академик Вернадски“, размерите на озоновата дупка започват да намаляват от 2000-те години. Въпреки това те варират значително от година на година в зависимост от състоянието на атмосферата, редица химични и динамични фактори, по-специално образуването на озонови молекули под въздействието на слънчевото излъчване и тяхното разрушаване под въздействието на хлор и бром.

Според изследване, проведено от учени от Националния антарктически научен център, може да се предположи, че въпреки това, че съдържанието на озоноразрушаващи вещества се е доближило до минимум през последните десетилетия, самото появяване на озоновата дупка е променило динамичните процеси в атмосферата. Следователно озоновата дупка най-вероятно ще се "свива" до края на века.

Антарктида. Кредит: личен архив на Анастасия Чигарева

В презентацията се говори за възможни грешки "поради липса на данни от полеви, аерологични и сателитни измервания". Има ли сътрудничество между различните антарктически изследователски станции? 

Съвременната наука не може да се прави само със силите на един институт. Националният антарктически научен център на Украйна сътрудничи с много научно-изследователски институти, които наблюдават изследванията в Антарктика. През 2022 г. НАНЦ участва в проекта Year of Polar Prediction, който имаше за цел да разшири познанията ни за полярната атмосфера, облаците и процесите на формиране на валежите чрез увеличаване на броя на специалните измервания и тяхната синхронизация между различни антарктически станции в определени райони на Антарктида. Проектът е предназначен да подобри прогнозирането на атмосферните процеси в Антарктида чрез допълнителни данни от наблюдения на интензивната циклонална активност.

През настоящия антарктически сезон, по-специално март-април 2024 г., учени от Националния антарктически център за научни изследвания участваха в международно проучване за разпространението на силиконите в Антарктика. Този проект се изпълнява съвместно със Silicones Europe – търговска организация с нестопанска цел, представляваща всички големи производители на силикон в Европа.

Целта на изследването е да се определи дали цикличните летливи метилсилоксани присъстват в различни среди на Антарктическия полуостров и около него (района на станция „Академик Вернадски“).

Проучванията за този проект са извършвани и в българската станция.

Чигарева разказва за сътрудничеството.

Какво бихте казали на климатичните „скептици“, тези, които не вярват, че човешката дейност причинява изменението на климата?

Климатичните скептици обикновено използват природните цикли на Земята (колебания на Земната ос, промени в разстоянието до Слънцето) като обяснение на естествеността на протичащите процеси, а климатичният оптимум на холоцена – като пример, че такава средна температурата на въздуха на Земята вече е съществувала на планетата преди.

Изменението на климата не е идентично на затоплянето. Нашата планета не е еднородна и не се нагрява равномерно. Наистина има определени участъци, където има застудяване, но то е краткотрайно и незначително. Температурата се използва като един от индикаторите за наличието на измененията в климата. Критичното, това, което учените свързват с човешката дейност, е, че през последните 100 години скоростта на повишаване на температурата на планетата е най-високата в цялата история на човешкото съществуване.

Също така изменението на климата се състои в увеличаване на екстремността на определени метеорологични събития (като тайфуни, екстремни валежи, периоди с високи температури без валежи и т.н.) и увеличаване на повторяемостта на тези събития. Събития, чиято екстремалност се описваше като „1 път на 100 години“, сега повтарят няколко пъти на 50 години и честотата им ще нараства.

Също така измененията на климата се дължат на необратими промени, които се случват. Например унищожаването и топенето на хилядолетни ледници, което може да се наблюдава по-специално от учените на станцията „Академик Вернадски“ „онлайн“.

Отделно проявление на изменението на климата е в повишаването на нивото на океана, промените в неговата температура и киселинност, което ще повлияе на унищожаването на морски рифове и други морски организми.
Основната заплаха от изменението на климата на планетата не е в „некомфортната температура в градовете“, а потенциалната гибел на цели екосистеми поради невъзможността бързо да се адаптират към настъпващите промени. И по-нататъшно разрушаване на екологичната верига на планетата.

14-тото издание на Софийския фестивал на науката завърши - празникът на науката, едно събитие, посветено на  най-красивото и добро човешко занимание - да изследва света около себе си.

А надеждата е тук, в тълпите любопитни и възхитени деца.

Най-важното
Всички новини
За писането на коментар е необходима регистрация.
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!

Няма коментари към тази новина !