Alors que le climat se réchauffe et que la banquise arctique se retire, de plus en plus de navires de recherche et de navires commerciaux naviguent dans l'océan Arctique, mais la précision et la sensibilité des prévisions météorologiques et maritimes régionales pour ces eaux dangereuses sont encore bien inférieures à celles de leurs homologues des basses latitudes, avec des différences significatives entre les modèles régionaux. Mesures directes des conditions atmosphériques, tels que la couverture nuageuse et le rayonnement solaire peuvent aider à évaluer et à améliorer ces modèles.

Dans une nouvelle étude publiée dans le Journal of Geophysical Research :Atmosphères , une équipe de recherche dirigée par l'Institut national de recherche polaire de Tachikawa, Le Japon a résolu ce problème en utilisant les données recueillies par le navire de recherche japonais renforcé par la glace Mirai en 2014.

"Nous avons effectué des observations ponctuelles stationnaires avec des instruments d'observation complets au-dessus de la mer des Tchouktches sans glace dans l'océan Arctique en septembre 2014, une période de transition entre la saison de fonte et la saison de congélation. Cette approche a fourni une occasion idéale d'examiner les représentations modèles des nuages, radiation solaire, et le bilan thermique de surface pendant cette période, " dit le premier auteur et chef de la croisière, juin Inoue, qui a proposé la configuration d'opération stratégique utilisée dans cette étude.

Six modèles climatiques régionaux de pointe (avec neuf modèles différents) ont été sélectionnés pour une enquête à l'aide de ces données d'observation, dans le but d'examiner les interactions entre nuages ​​et rayonnement, ainsi que le bilan énergétique de la surface de la mer. La plupart des modèles ont correctement capturé les paramètres météorologiques près de la surface, mais certains objectifs d'amélioration ont été identifiés. Une découverte notable était que la plupart des modèles avaient tendance à ne pas capturer la structure verticale des nuages ​​au-dessus de l'océan Arctique, stratification de bas niveau particulièrement instable.

« Nous avons trouvé des différences importantes entre les modèles dans la partition entre les nuages ​​​​de glace et les nuages ​​​​liquides, ce qui a entraîné de grandes divergences dans le bilan thermique de la surface de la mer. Ce que cela révèle à propos des modèles, c'est que la plupart de leurs schémas de microphysique des nuages ​​devraient être améliorés sur la base de l'observation que les nuages ​​​​liquides surfondus sont maintenus même dans des environnements à basse température en dessous de -20 degrés C, " dit Inoue.

Des modèles climatiques précis atmosphériques et couplés air-glace-mer sont indispensables pour comprendre l'évolution de la région arctique à mesure que le changement climatique mondial progresse. Les résultats de cette étude, basés sur des mesures prises dans l'océan Arctique libre de glace, permettront d'améliorer ces modèles et les prévisions qu'ils produisent. Des expéditions de recherche supplémentaires dans l'Arctique pour recueillir des données d'observation feront progresser davantage ces efforts en cours.