venerdì 28 ottobre 2016

Vibrazioni inusuali sopra la calotta antartica



Le vibrazioni a bassa frequenza della piattaforma glaciale di Ross sono probabilmente la causa di increspature e ondulazioni dell'aria sopra l'Antartide. Usando modelli matematici della piattaforma di ghiaccio, è stato dimostrato come le vibrazioni nel ghiaccio corrispondono a quelle viste in atmosfera, e sono probabilmente la causa di queste misteriose onde atmosferiche .


Gli scienziati della McMurdo Station hanno rilevato inusuali onde atmosferiche con una quota compresa tra i 30 e i 115 km sopra l'Antartide nel 2011. Le onde, hanno un lungo periodo e richiedono ore per completare un ciclo e, sono state osservate per diversi anni. Vengono osservate regolarmente le onde atmosferiche in tutto il mondo, ma la persistenza di queste onde era insolita, e non si sapeva da cosa si originassero. La nuova ricerca risolve questo mistero collegando le onde atmosferiche a vibrazioni della piattaforma glaciale di Ross
- la piattaforma di ghiaccio più grande del mondo, con una superficie di quasi mezzo milione di chilometri quadrati , meno delle dimensioni della Francia. Vibrazioni impercettibili della piattaforma di ghiaccio, causati dalle onde dell'oceano e altre forze, vengono trasferite e amplificate in atmosfera, secondo queste ricerche.Se le previsioni  sono corrette, si potrebbero utilizzare queste onde atmosferiche per misurare le proprietà della piattaforma di ghiaccio, normalmente difficili da rintracciare, come ad esempio la quantità di stress della piattaforma di ghiaccio quanto  è sottoposta all'urto dalle onde dell'oceano.
"Se le onde atmosferiche sono generate da vibrazioni di ghiaccio,-
 ha detto Oleg Godin, (Naval Postgraduate School di Monterey_California), autore principale- , cioè dalle vibrazioni ritmiche di ghiaccio, allora  questo porta un sacco di informazioni della piattaforma di ghiaccio in sé." 
Queste informazioni potrebbero aiutare a capire meglio lo stato e la stabilità delle piattaforme di ghiaccio,  cioè a lastre di ghiaccio  permanentemente connessi a masse galleggianti. Vengono monitorate attentamente le dimensioni e il movimento delle piattaforme di ghiaccio, perché quando si rompono, contribuiscono indirettamente all'innalzamento del livello del mare. "Piattaforme di ghiaccio tamponano o trattengono il ghiaccio sulla terra prima che possa raggiungere l'oceano,- ha detto Peter Bromirski, oceanografo di ricerca (Scripps Institution of Oceanography_La Jolla_California), senza essere stato coinvolto in questa ricerca.L'evoluzione a lungo termine di una piattaforma di ghiaccio - anche se non si rompe e si disintegra - è un fattore importante per capire quanto velocemente il livello del mare aumenterà."


Spiegazioni delle vibrazioni



Nel nuovo studio, Godin e Nikolay Zabotin, hanno usato due modelli teorici della piattaforma glaciale di Ross, per dimostrare che le vibrazioni all'interno del ghiaccio potrebbero creare le onde atmosferiche.Un modello approssima la piattaforma di ghiaccio come una lastra rettangolare liscia di ghiaccio, mentre l'altro approssima il ghiaccio come un fluido stratificato. Le 
note proprietà  incorporate  della calotta glaciale come elasticità, densità e spessore in ciascun modello sono necessarie per calcolare il tempo che impiegano le vibrazioni nel ghiaccio per completare un ciclo.Si è trovato che entrambi i modelli prevedono che la calotta glaciale produce vibrazioni entro un periodo da 3 a 10 ore, il che corrisponde alla durata delle vibrazioni viste nell'atmosfera.Queste vibrazioni  in questo enorme scaffale di ghiaccio potrebbero probabilmente anche produrre onde atmosferiche con una lunghezza d'onda verticale da 20 a 30 km : e questa, è un'altra caratteristica delle onde osservate." Questa descrizione semplificata [del ghiaccio], spiega facilmente ,- ha detto Godin- le caratteristiche più importanti delle osservazioni. Ecco perché va al di là di ipotesi e direi che ora è una teoria."                                                          Le vibrazioni sono trasferite dalla piattaforma di ghiaccio in atmosfera attraverso il contatto diretto con l'aria sopra la piattaforma di ghiaccio . Mentre le vibrazioni della calotta di ghiaccio sono di piccole dimensioni, le perturbazioni atmosferiche che creano possono essere grandi a causa della pressione dell'aria ridotta, quando si trova alta nell'atmosfera. Ad esempio, una piattaforma di ghiaccio produce vibrazioni  di un centimetro di ampiezza e spinge l'aria direttamente sopra di essa. Come le cascate, le vibrazione verso l'alto, possono crescere in ampiezza per spostare centinaia di metri di aria su e giù, - ha aggiunto Godin-, quando l'onda raggiunge l'aria in alto, che è meno densa, nell'atmosfera . La dimensione di queste onde atmosferiche li rende facili da osservare con radar e Lidar, un sistema  simile al radar che utilizza la luce laser per la scansione dell'atmosfera. Godin e Zabotin prevedono di utilizzare un radar di ricerca avanzata per studiare le onde atmosferiche più in dettaglio e capire meglio il comportamento della piattaforma glaciale di Ross.
"Ci sono suggerimenti nella specifica letteratura di questi fenomeni -spiega ancora Godin -dai quali si evince che l' accelerato scioglimento di piattaforme di ghiaccio porterà a salire di livello del mare per diversi metri entro la fine del secolo.Qualsiasi cosa possiamo fare per quantificare ciò che sta succedendo con queste grandi piattaforme di ghiaccio è di enorme importanza.

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