Figura 1. Concentración de hielo marino (% en colores) y bordes del hielo marino en la década de 1980, 1990's, y 2000 (contornos) en el Océano Ártico el 1 de julio de 2014 derivados de datos de microondas de AMSR2 a bordo del satélite GCOM-W de JAXA. Recientemente, la región del hielo marino del Ártico revela una tendencia a la disminución gradual, pero el hielo marino aún permanece en el mar de Siberia Oriental y el mar de Laptev a principios del verano (julio). La ruta típica del Mar del Norte se muestra con una línea verde. Crédito:NIPR / JAXA / ADS
El cambio climático ha acelerado la retirada del hielo marino en el Océano Ártico. Esto tiene varios impactos negativos, incluida la acidificación del agua del océano y una posible contribución a los inviernos severos en las regiones de latitudes medias. Sin embargo, también ha abierto nuevas oportunidades para la navegación marítima comercial en verano (Fig. 1). La Ruta del Mar del Norte podría reducir la distancia de navegación entre Europa y Asia en aproximadamente un 40 por ciento, y la predicción precisa de las condiciones del hielo marino se ha convertido en un tema de investigación importante.
Un equipo de investigadores dirigido por el Instituto Nacional de Investigación Polar (NIPR) y la Universidad de Hokkaido, Japón, ahora han investigado un sistema operativo en el Instituto Meteorológico de Noruega para la predicción de mediano alcance (hasta 10 días antes) del espesor del hielo marino (TIE) a principios del verano en el Mar de Siberia Oriental, que se encuentra en la Ruta del Mar del Norte. Informaron sobre su trabajo en La criosfera .
El equipo estudió la capacidad del sistema de datos de hielo y océano TOPAZ4 para ayudarnos a predecir la distribución de la TIE en esta región. Dado que la información precisa es crucial para el funcionamiento de los buques rompehielos, es necesario para determinar el tiempo de espera y la precisión del pronóstico, y evaluar cómo podríamos mejorar las predicciones en el futuro.
Comparaciones entre TOPAZ4, otros modelos retroactivos, y las observaciones del hielo marino mostraron que el sistema podría reproducir la distribución de la TIE a principios del verano en el Mar de Siberia Oriental. La escala de tiempo para la predicción precisa de la TIE en esta área fue de hasta 3 días, con habilidad disminuyendo abruptamente a partir de entonces (Fig. 2).
Figura 2. Habilidad de predicción de (a) espesor del hielo marino, (b) velocidad del hielo zonal y meridional, y (c) velocidad del viento en la superficie zonal y meridional en el Mar de Siberia Oriental, derivado de los datos operativos de TOPAZ4 a principios del verano (junio-julio) durante 2014-2016. Las barras de error indican la incertidumbre de la habilidad de predicción en cada tiempo de espera. Crédito:Nakanowatari T. et al., 2018
Las dificultades para predecir características meteorológicas a gran escala podrían ser un factor importante en esta habilidad disminuida después de 3 días. Esta imprevisibilidad surge de la amplificación del error de pronóstico para características tales como ciclones árticos, por lo tanto, el trabajo adicional para mejorar la habilidad de pronóstico de la TIE en esta región debe enfocarse en comprender la formación y el desarrollo de estos fenómenos.
A pesar de esta imprevisibilidad, Se descubrió que el sistema TOPAZ4 es confiable para la predicción de la SIT a principios del verano.
Figura 3. Trayectoria de los dos petroleros sobre el ESS basada en datos AIS. Las rutas cruzan la ESS desde el mar de Laptev el 4 de julio de 2014 hasta el puerto de Yamal el 31 de julio de 2014, a través del puerto de Pevek el 20 de julio de 2014. La ruta de ida está resaltada por círculos verdes. Se muestran el SIT (cm; colores) y el SIC (%; contornos) promediados durante el período de la ruta hacia adelante. Crédito:Nakanowatari T. et al., 2018
Examinamos el desempeño del modelo para una situación en julio de 2014, en el que dos buques fueron bloqueados en el Mar de Siberia Oriental durante aproximadamente una semana. Basado en los datos de seguimiento de embarcaciones de los datos AIS, Se encontró que la velocidad del barco disminuye drásticamente en la zona costera donde el hielo marino espeso (> 150 cm) se simula (Fig.3), y la velocidad de la embarcación se correlacionó claramente negativamente con la SIT simulada durante todo el recorrido. Estos resultados apoyan indirectamente la confiabilidad de los datos SIT medios diarios de nuestra simulación. Se necesita un análisis más completo basado en la velocidad para una mayor variedad de embarcaciones. Esto ayudará a mejorar el potencial del método para ayudar a guiar a los barcos a lo largo de la Ruta del Mar del Norte.
