Temperature trackers watch waxings and wanings of our watery world

National Aeronautics and Space Administration (NASA) 


02.23.10 By Alan Buis,

NASA Jet Propulsion Laboratory
Climatologists have long known that human-produced greenhouse gases have been the dominant drivers of the warming observed on Earth since the start of the Industrial Revolution. But other factors also affect our planet's temperature. Of these, the world's ocean plays a dominant role. Its effects helped nudge global temperatures slightly higher in 2009 and, according to NASA scientists, could well contribute to making 2010 the warmest year on record.
Covering 71 percent of our planet's surface, the ocean acts as a global thermostat, storing energy from the sun and keeping Earth's temperature changes moderate and climate change gradual. In fact, the ocean can store as much heat in its top three meters (10 feet) as the entire atmosphere does.
"The vast amount of heat stored in the ocean regulates Earth's temperature, much like a flywheel regulates the speed of an engine," said Bill Patzert, an oceanographer and climatologist at NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL), Pasadena, Calif. "The ocean has a long history of capturing and giving up heat generated by both human activities and natural cycles; it is the thermal memory of the climate system."
Heat and moisture from the ocean are constantly exchanged with Earth's atmosphere in a process that drives our weather and climate. Scientists at NASA and elsewhere use a variety of direct and satellite-based measurements to study the interactions between the ocean and atmosphere.
"These interactions result in large-scale global climate effects, the largest of which is the El Niño-Southern Oscillation (ENSO)," explained Josh Willis, a JPL oceanographer and climate scientist. This climate pattern appears in the tropical Pacific Ocean roughly every four to 12 years and has a powerful impact on the ocean and the atmosphere. It can disrupt global weather and influence the hurricane season, droughts and floods. It can also raise or lower global temperatures by up to 0.2 degrees Celsius (0.4 degrees Fahrenheit).

El Niño, a warm-water anomaly that occurs in the Pacific Ocean, is coming back in 2010. This image shows sea-level height data from the NASA/European Ocean Surface Topography Mission/Jason-2 oceanography satellite as of 15 January, 2010. A strong wave of warm water (red areas, where the sea level is higher than normal) can be seen approaching South America. Large El Niños, such as the largest El Niño of the past century in 1997-98, tend to temporarily force Earth's average temperatures higher for up to a year or more.

Where the wind blows
The oscillation pattern is made up of linked atmospheric and oceanic components. The atmospheric component is called the Southern Oscillation, a pattern of reversing surface air pressure that see-saws between the eastern and western tropical Pacific. The ocean's response to this atmospheric shift is known as either "El Niño" or "La Niña" (Spanish for "little boy" and "little girl," respectively).
During an El Niño, the normally strong easterly trade winds in the tropical eastern Pacific weaken, allowing warm water to shift towards the Americas and occupy the entire tropical Pacific. Heavy rains tied to this warm water move into the central and eastern Pacific. El Niño can cause drought in Indonesia and Australia and disrupt the path of the atmospheric jet streams over North and South America, changing winter climate.
Large El Niños, such as the most powerful El Niño of the past century in 1997 to 98, tend to force Earth's average temperatures temporarily higher for up to a year or more. Large areas of the Pacific can be one to two degrees Celsius (around two to four degrees Fahrenheit) above normal, and the average temperature of the ocean surface tends to increase. The current El Niño began last October and is expected to continue into mid-2010. Scientists at NASA's Goddard Institute of Space Studies in New York estimate that if this pattern persists, 2010 may well go down as the warmest year on record.
El Niño's cold counterpart is La Niña. During La Niña, trade winds are stronger than normal, and cold water that usually sits along the coast of South America gets pushed to the mid-equatorial region of the Pacific. La Niñas are typically associated with less moisture in the air and less rain along the coasts of the Americas, and they tend to cause average global surface temperatures to drop. The last La Niña from 2007 to 2009 helped make 2008 the coolest year of the last decade. The end of that La Niña and subsequent transition into an El Niño helped contribute to last year's return to near-record global temperatures.
All the ocean's a stage
Both El Niño and La Niña play out on a larger stage that operates on decade-long timescales. The "Pacific Decadal Oscillation," or PDO for short, describes a long-term pattern of change in the Pacific Ocean that alternates between cool and warm periods about every five to 20 years. The PDO can intensify the impacts of La Niña or diminish the impacts of El Niño. In its "cool, negative phase", warm water, which causes higher-than-normal sea-surface heights (because warmer water expands and takes up more space), forms a horseshoe pattern that connects the north, west and south Pacific, with cool water in the middle. In its "warm, positive phase," these warm and cool regions are reversed and warm water forms in the middle of the horseshoe.

Cool waters in the tropical Pacific Ocean courtesy of La Niña, April 2008. La Niña helped make 2008 the coolest year of the last decade. The Pacific Decadal Oscillation (PDO) — a larger-scale, slower-cycling ocean pattern — can also be seen in this image, in its cool phase. Image courtesy of NASA's Earth Observatory; taken by the Advanced Microwave Scanning Radiometer for EOS (AMSR-E) on NASA's Aqua satellite.
Such phase shifts of the PDO result in widespread changes in Pacific Ocean temperatures and have significant global climate implications. During the 1950s and 1960s, the PDO was strongly negative, or cool, and global temperatures seemed to level off. During most of the 1980s, 1990s and 2000s, the Pacific was locked in a strong positive, or warm, PDO phase and there were many El Niños. We are currently in the early stages of a cool PDO phase that began around 2006. Cool, negative PDO phases tend to dampen the effects of El Niños.
Willis said that the PDO, El Niño and La Niña can strongly affect global warming due to increased greenhouse gases. "These natural climate phenomena can sometimes hide global warming caused by human activities, or they can have the opposite effect of accentuating it," he explained.
Wild ride
"These natural signals — El Niños, La Niñas and PDOs — can modulate the global record for a decade or two, giving us a wild ride with major climate and societal impacts," added Patzert. "They can have a powerful short-term influence on global temperatures in any particular year or decade. This can make it appear as if global warming has leveled off or become global cooling. But when you look at the long-term trend over the past 130 years, our world is definitely getting warmer. And that's the human-produced greenhouse gas signal."
Patzert said the recent climate record is like making a drive from the coast to the mountains. "As you rise slowly to higher and higher elevations, occasionally you hit a major speed bump, such as the 1997 to 1998 El Niño, and temperatures spike; or you hit potholes, such as cooler phases of the PDO, and temperatures dip," he said. "In the end though, we still tend toward the top of the mountain, and the trend upwards is clear. We are driving ourselves into a warmer world."
Related Links:


Phase relationship between sea level and abrupt climate change


Francisco J. Sierroa,   Nils Andersenb, Maria A. Bassettic, Serge Bernéc, f, Miquel Canalsd, Jason H. Curtise, Bernard Dennielouf, Jose Abel Floresa, Jaime Frigolad, Beatriz Gonzalez-Moraa, Joan O. Grimaltg, David A. Hodelle, Gwenael Jouetf, Marta Pérez-Folgadoa and Ralph Schneiderh

aDepartment of Geology, University of Salamanca, 37071 Salamanca, Spain
bLeibniz Laboratory for Radiometric Dating and Isotope Research, Christian-Albrechts Universität zu Kiel, Max-Eyth-Str. 11, 24118 Kiel, Germany
cLaboratoire IMAGES (BatU), Université de Perpignan, 52 Avenue Paul Alduy, 66860 Perpignan Cedex 9, France
dG.R.C. Marine Geosciences, Department of Stratigraphy, Paleontology and Marine Geosciences, Campus de Pedralbes, University of Barcelona, 08028 Barcelona, Spain
eDepartment of Geological Sciences, University of Florida, Gainesville, FL 32611-2120, USA
fIFREMER, GM, Laboratoire Environnements Sédimentaires, BP 70, 29280 Plouzané, France
gDepartment of Environmental Chemistry, Institute of Environmental Assessment and Water Research (IDAEA), Jordi Girona, 18, 08034 Barcelona, Spain
hInstitut für Geowissenschaften, Christian-Albrechts-Universität zu Kiel, Ludewig Meyn-Str. 10, 24118 Kiel, Germany
Received 4 August 2008; 
revised 24 June 2009; 
accepted 27 July 2009. 
Available online 20 August 2009.


Direct traces of past sea levels are based on the elevation of old coral reefs at times of sea level highstands. However, these measurements are discontinuous and cannot be easily correlated with climate records from ice cores. In this study we show a new approach to recognizing the imprint of sea level changes in continuous sediment records taken from the continental slope at locations that were continuously submerged, even during periods of sea level lowstand. By using a sediment core precisely synchronized with Greenland ice cores, we were able to recognize major floods of the Mediterranean continental shelf over the past 270 kyr. During the last glacial period five flooding events were observed at the onset of the warmest Greenland interstadials. Consistent correspondence between warm climate episodes and eustatic sea level rises shows that these global flooding events were generated by pronounced melting of the Northern Hemisphere ice sheets, due to rapid intensification of Atlantic Meridional Overturning Circulation.
The method described in this study opens a new perspective for inter-hemispheric synchronization of marine climate records if applied in other continental margins from the Southern Hemisphere or the equatorial regions.

Article Outline

1. Introduction
2. Gulf of Lions continental margin
3. Materials and methods
4. Results
4.1. Age model: synchronization of Mediterranean and Greenland climate records

5. Discussion

5.1. Formation of the Holocene condensed layer
5.2. Formation of condensed layers at times of high sea levels over the last 270 kyr
5.3. Constraints on condensed layer formation in the Gulf of Lions continental margin and global eustatic changes
5.4. Rapid flooding of the continental shelf during the longest interstadials of the last glacial period in Greenland

6. Conclusions




Gigantische hagelsteen in Amerika

The Telegraaf

do 29 jul 2010, 16:42

Vivian -  In de Amerikaanse staat South Dakota zou de grootste hagelsteen ooit naar beneden zijn gekomen. De steen had een diameter van bijna 20 centimeter en is mogelijk de grootste ooit. 

De hagelsteen van 8 inch (20 centimeter) Foto: NOAA/WeerDirect

Vrijdagavond kwam het geval neer in de buurt van het gehucht Vivian tijdens een zware storm. Later deze week zullen de leden van het Extreme Weather Centre bijeen komen om te bepalen of de steen echt de nieuwe wereldrecordhouder is, maar de Amerikaanse weerkundige dienst is hier al van overtuigd.
Leslie Scott vond de hagelsteen met een omtrek van 45 centimeter in zijn tuin. Waarschijnlijk was hij nog groter, maar was er op dat moment al een centimeter of zeven weggesmolten. Hij bewaart hem nu in een plastic zak in de vriezer. Medewerkers van de weerkundige dienst hebben hem op het hart gedrukt de deur niet meer te openen om zijn vondst te laten zien.
"Als ik had geweten dat dit een record zou kunnen zijn, had ik wel verder gezocht. Er lagen namelijk nog grotere stenen," zegt Scott.
Zijn hagelsteen verslaat het exemplaar dat in 2003 in Nebraska neerkwam. Die had een diameter van 'slechts' 18 centimeter.
In deze regio vallen wel vaker forse hagelstenen uit de lucht, maar die zijn meestal niet groter dan een golfbal.

Obama debe tomar la iniciativa sobre el cambio climático - y pronto

El líder de EE.UU. debe diseñar un plan integral y estimaciones de costos para el pueblo estadounidense que muestra cómo va a ir más allá del petróleo.

Informe completo:

Un iceberg se derrite en Greeland en 2007. Fotografía: John McConnico / AP

Todas las señales indican que el planeta todavía está precipitándose de cabeza hacia el desastre climático. Los EE.UU. Nacional Oceanográfica y Atmosférica ha publicado su "Estado del informe del clima" que cubre de enero a mayo. Los primeros cinco meses de este año fueron los más cálidos desde que comenzaron los registros en 1880. Mayo fue el mes más cálido jamás. olas de calor intenso son actualmente golpear muchas partes del mundo, y aún así no actuamos.
Hay varias razones para esto, y debemos entender a fin de romper el estancamiento actual. En primer lugar, el desafío económico de controlar inducido por el hombre el cambio climático es realmente complejo. el cambio climático antropogénico es causada por dos fuentes principales de emisiones de dióxido de carbono, principalmente, metano y óxido nitroso: uso de combustibles fósiles para la energía y la agricultura (incluida la deforestación para crear tierras agrícolas y pastizales).
Cambio de la energía mundial y los sistemas agrícolas no es poca cosa. No basta con simplemente ola nuestras manos y declarar que el cambio climático es una emergencia. Necesitamos una estrategia práctica para revisar los dos sectores económicos que están en el centro de la economía mundial y hacer participar a la población del mundo entero.
El segundo reto importante en la lucha contra el cambio climático es la complejidad de la propia ciencia. la comprensión de hoy del clima terrestre y el componente de origen humano del cambio climático es el resultado de muy difícil labor científica que involucra a muchos miles de científicos en todas partes del mundo. Esta comprensión científica es incompleta, y sigue habiendo importantes incertidumbres acerca de las magnitudes precisas, plazos, y los peligros del cambio climático.
El público en general, naturalmente, tiene dificultades para lidiar con esta complejidad e incertidumbre, sobre todo porque los cambios en el clima se están produciendo más de un calendario de décadas y siglos, en lugar de meses y años. Además, año tras año e incluso una década a década, las variaciones naturales en el clima se entremezclan con el cambio climático inducido por el hombre, por lo que es aún más difícil tratar los comportamientos perjudiciales.
Esto ha dado lugar a un tercer problema para abordar el cambio climático, que se deriva de una combinación de las consecuencias económicas de la cuestión y la incertidumbre que la rodea. Esto se refleja en el y destructiva campaña brutal contra la ciencia del clima por parte de poderosos intereses creados y los ideólogos, al parecer destinadas a crear un ambiente de ignorancia y confusión.
The Wall Street Journal, por ejemplo, el periódico de negocios líder en Estados Unidos, se ha ejecutado una campaña agresiva contra la editorial de la ciencia del clima desde hace décadas. Las personas involucradas en esta campaña no sólo son científicamente ignorantes, pero muestran ningún interés en estar mejor informados. Ellos han rechazado ofertas repetida por los científicos del clima para cumplir y llevar a cabo discusiones serias acerca de los problemas.
Las grandes compañías petroleras y otros intereses de las corporaciones grandes están también en este juego, y han financiado campañas de relaciones públicas contra la mala fama la ciencia del clima. Su enfoque general es para exagerar las incertidumbres de la ciencia del clima y dejar la impresión de que los científicos del clima están comprometidos en algún tipo de conspiración para asustar al público. Es una acusación absurda, pero acusaciones absurdas pueden reunir el apoyo público si se presenta en una mancha, formato bien financiados.
Si sumamos estos tres factores - el enorme desafío económico de la reducción de gases de efecto invernadero, la complejidad de la ciencia del clima, y las campañas deliberada para confundir a la opinión pública y desacreditar a la ciencia - se llega al cuarto problema y general: falta de voluntad de los políticos de EE.UU. o de la incapacidad para formular una política sensata sobre el cambio climático.
Los EE.UU. tiene una responsabilidad desproporcionada para la inacción en materia de cambio climático, debido a que pasó mucho tiempo es el mayor emisor mundial de gases de efecto invernadero hasta el año pasado, cuando China se adelantó. Incluso hoy en día, las emisiones per cápita de EE.UU. son más de cuatro veces mayor que el de China. Sin embargo, a pesar papel central de los Estados Unidos de las emisiones mundiales, el Senado de los EE.UU. no ha hecho nada sobre el cambio climático desde la ratificación del tratado sobre el cambio climático de la ONU hace 16 años.
Cuando Barack Obama fue elegido presidente de los EE.UU., no había esperanza de progreso. Sin embargo, aunque está claro que Obama quiere avanzar en el tema, hasta ahora ha ejercido una estrategia fallida de negociar con los senadores y las industrias clave para tratar de forjar un acuerdo. Sin embargo, los grupos de intereses especiales han dominado el proceso, y Obama no ha podido lograr un avance.
La administración de Obama debería haber intentado - y aún debe intentar - un enfoque alternativo. En lugar de negociar con intereses creados en los cuartos traseros de la Casa Blanca y el Congreso, el presidente debe presentar un plan coherente para el pueblo estadounidense. Se debe proponer una estrategia sólida en los próximos 20 años para reducir la dependencia de Estados Unidos de los combustibles fósiles, convirtiendo a los vehículos eléctricos, y la ampliación no es de carbono de fuentes de energía como la solar o la eólica. A continuación, podría presentar un precio estimado para la eliminación gradual de estos cambios en el tiempo, y demostrar que el coste sería modesto en comparación con los enormes beneficios.
Extrañamente, a pesar de ser un candidato del cambio, Obama no ha tomado la alternativa de presentar los verdaderos planes de acción para el cambio. Su administración está atrapado cada vez más en el control paralizante de los grupos de intereses especiales. Si esto es un resultado esperado, por lo que Obama y su partido puede continuar movilizando grandes contribuciones de campaña, o el resultado de malas decisiones es difícil de determinar - y puede reflejar un poco de ambos.
Lo que está claro es que estamos cortejando a los desastres como consecuencia de ello. La naturaleza no se preocupa de nuestros maquinaciones políticas. Y la naturaleza nos está diciendo que nuestro modelo económico actual es peligrosa y contraproducente. A menos que encontremos algo de liderazgo real global en los próximos años, vamos a aprender esa lección en las más duras formas posibles.
• Jeffrey D. Sachs es profesor de economía y director del Earth Institute de la Universidad de Columbia. También es asesor de la ONU ESPECIALES secretario general sobre el desarrollo metas del milenio. Hay un podcast de este comentario.




Jeffrey Chanton y Katey Walter M.


Development & Transition

El permafrost es suelo que permanece por debajo de 0 grados centígrados durante al menos dos años consecutivos. En Siberia , más del 80 por ciento de los suelos son permafrost a profundidades de hasta 1,5 km. Estos suelos congelados profundamente secuestrar un reservorio de carbono orgánico rivalizando con todo el carbono en la atmósfera. Este permafrost viene en dos tipos principales. Una consiste en suelos de turba que se formó en los pantanos durante los últimos 10.000 años. Estos humedales dominados musgo constar de hasta 50 por ciento de carbono orgánico . El otro tipo de suelos permafrost , llamada ' yedoma ' , es un depósito de loess del Pleistoceno en edad ricos en materia orgánica con el contenido de hielo 50-90 por ciento por volumen . yedoma Siberia ocupa más de 1 millón de kilómetros cuadrados, y el oso contenidos de carbono de 2-5 por ciento - unas 10 veces mayor que el contenido de carbono de los suelos minerales no permafrost. Yedoma permafrost promedios de 25 metros de profundidad.
Esta secuestra Siberia congeladores grandes almacenes de carbono en el suelo enterrado. El embalse yedoma Se ha estimado que contienen 500 gigatoneladas de carbono, otros 400 gigatoneladas de carbono están enterrados en no yedoma permafrost siberiano , y unas 60 gigatoneladas residen en las turberas no congelada . En comparación, la cantidad de carbono en la atmósfera dióxido de carbono como es cerca de 730 gigatoneladas , habiendo aumentado desde 560 gigatoneladas en tiempos pre- industriales ( Zimov et al. 2006).
El problema es que el congelador ha desconectado. El Ártico se está calentando . El verano del Ártico cubierta de hielo marino se ha reducido un 20 por ciento de hace dos décadas , y el hielo restante es más delgada . Los industriales están contemplando la apertura de vías marítimas de Canadá sobre el territorio ártico. El cambio climático es mayor en las latitudes altas del planeta, y en Siberia no es una excepción , el calentamiento a un ritmo anual de 0,02 a 0,05 ° C en los últimos 40 años. A este ritmo , el aumento de la temperatura global en Siberia será 1-2 ° C para el año 2050 , la reubicación de la frontera sur de la zona de permafrost norte por 300 a 400 km. Existe considerable evidencia de que el permafrost ya ha comenzado a descongelarse.

Burbujas de metano a lo largo de las orillas de los lagos de Siberia termocarst con vigor suficiente para mantener abiertos los agujeros en el hielo , incluso en invierno. © Chanton
Yedoma permafrost se forma típicamente lagos cuando se descongela , ya que consiste en gran parte de las cuñas de hielo masivo y bloques con un puñado de tierra mezclada en la (Figura 1 , Walter et al. 2006). Dado que este permafrost se descongela muere en tamaño, ya que el hielo consume mucho más volumen que el agua. Este proceso de deshielo y los resultados de colapso en un paisaje picada de viruelas lago montado. Termocarst lagos son un tipo de lago dominante en zona de permafrost de Siberia . Tanto por su número y su extensión aérea han crecido significativamente en las últimas décadas. Utilizando imágenes satelitales, Walter et al. (2006) reportaron un aumento del 14 por ciento de la superficie del lago para un área de estudio , cerca de 12.000 km2 Cherskii , Rusia. Smith et al. (2005) reportaron un incremento del 12 por ciento de la superficie del lago en las zonas de permafrost continuo en Siberia occidental durante el mismo período de tiempo . El crecimiento de los lagos termocarst en Siberia ha producido un aumento estimado del 58 por ciento las emisiones de metano lago en los últimos 30 años ( Walter et al. 2006).
Una vez formada la laca y la expansión, los suelos ricos en materia orgánica descongelado se hunden hasta el fondo de los lagos y se acumulan como sedimentos . Ahora, como el pollo a la izquierda del congelador en la cocina , estos suelos empiezan a pudrirse , liberando grandes cantidades de gas metano. A diferencia de dióxido de carbono ( un segundo producto principal de esta descomposición) , el metano es sólo ligeramente soluble en agua. Cuando se produce a un ritmo rápido , el metano llega a la superficie y forma burbujas que se observan cuando el piragüismo en las aguas tranquilas de los lagos o ríos , especialmente cuando los sedimentos son provocado por una pala. Las burbujas de gas puede constar de hasta un 90 por ciento de metano .
A lo largo de los márgenes de los lagos termocarst , metano brota libremente. En algunos lugares ( "hotspots" ) , el borboteo de la permafrost en descomposición es suficiente para evitar que la superficie del lago de la congelación , incluso en invierno (Figura 2). Hotspots son visibles como ' agujero negro ' en el hielo del lago congelado y se puede ver en los reconocimientos aéreos . La mitad de los 60 lagos estudiados termocarst por Walter et al. (2006) expuso la erosión termocarst modesto con suave pendiente bancos, vegetación estable a lo largo de los bordes y puntos de acceso distribuidos en un extremo ancho de 15 metros a lo largo del margen de deshielo. La otra mitad de los lagos presentan erosión termocarst más activa con orillas escarpadas , expuesta de hielo, y más de 30 metros de ancho de los cinturones de hotspot agujero negro.
Este permafrost en descomposición libera unos 4 teragramos de metano a la atmósfera cada año (Walter et al. 2006) , aumentando la estimación actual de las emisiones de metano de los humedales del norte hasta en un 63 por ciento. Esto tiene consecuencias muy graves, como el metano es un gas invernadero 23 veces más potente que el dióxido de carbono sobre una base molecular . Se ha estimado recientemente que alrededor del 50 gigatoneladas de metano -10 veces la cantidad actual de metano en la atmósfera , podrían ser liberados por este mecanismo lago burbujeante si todo el complejo de Siberia yedoma de hielo se derritiera (Walter et al. 2007b ) . El metano liberado por el deshielo del permafrost crea un bucle de retroalimentación positiva . El metano añadido a la atmósfera resulta en el calentamiento climático adicional, que produce la descomposición del permafrost adicionales , más emisiones de metano , y aún más el calentamiento . Cuando este ciclo se termina?

Permafrost y acertijos política

Un método para estabilizar las emisiones de gases de efecto invernadero es a través de un sistema de topes y comercio que los países están acreditados para secuestrar carbono y acusado de emitirla . Rusia tiene las mayores del mundo los bosques en pie , un 22 por ciento del total del mundo ( Filipovich y Sekhpossian , 2002). Rusia también tiene el potencial de almacenar grandes cantidades de carbono en los bosques recién plantados. Pero si Rusia quiere ser acreditado por este sumidero de carbono forestal , deben también ser acoplado para el metano emitido a través de la degradación del permafrost ? ¿En qué medida es el dióxido de carbono emitido en China o los Estados Unidos responsables de la fusión del permafrost de Rusia ? 
En la tundra siberiana grandes bloques de hielo mezclado con la forma del suelo " yedoma , "aquí se muestra el colapso . © Chanton
El problema no se limita a Rusia: las turberas del norte de Escandinavia , Canadá y los Estados Unidos también contienen grandes reservas de carbono en el suelo , tanto en el permafrost y entornos no permafrost. el calentamiento climático amenaza con liberar el carbono secuestrado y turberas . Un mecanismo similar de transporte burbuja ha sido recientemente demostrado ser importante en la liberación de metano de la descomposición de las turberas de Minnesota (Glaser et al. 2004). A nivel mundial, de alta latitud norte depósitos de carbono del suelo representan una enorme cantidad de carbono orgánico secuestrado. Estas tiendas son vulnerables a la movilización en la cara del calentamiento climático. Su destino se convertirá en un tema de creciente importancia tanto en los modelos de cambio climático y en los acuerdos de límites máximos y comercio para los gases de efecto invernadero.
Chanton Jeffrey es el profesor John Winchester Widmer de Oceanografía en la Universidad Estatal de Florida. Katey Walter M. es Profesor Asistente de Lagos del Norte en el Instituto de Ingeniería del Norte y el Centro Internacional de Investigación del Ártico de la Universidad de Alaska Fairbanks .

Filipovich , K. y N. Sekhpossian . " Aprovechando el secuestro de los bosques de Rusia '
Documento de debate 2002-11 , la Escuela de Gobierno Kennedy de la Universidad de Harvard , Centro Belfer Programas o Proyectos :
Glaser, Chanton PH JP, NO Rosenberry Morin , PJ , DI Siegel , O. Ruud , AS Reeve, L. Chasar . (2004) " Las deformaciones de superficie como indicadores de flujos Ebullición profundo en una turberas del Norte Grande " , Mundial Biogeochem. Ciclos de 18 años, GB100310.1029/2003GB002069 .
Smith , L.C. Sheng Y., G.M. MacDonald, L.D. Hinzman . (2005). " La desaparición de los lagos del Ártico . Ciencia.  308, 1429. 
Walter , KM, Zimov SA, Chanton JP, Verbyla D. , FS Chapin III (2006) «El metano burbujea en los lagos deshielo de Siberia como una retroalimentación positiva al calentamiento climático " . Naturaleza 443, 71-75.
Termocarst Walter , KM , ME Edwards , G. Grosse , SA Zimov , y FS Chapin III , ( 2007a ) " lagos como fuente de CH4 atmosférico durante la deglaciación pasado . Ciencia 318, 633-636.
Walter , K. M., L.C. Smith y FS Chapin III. ( 2007b ) . " burbujeo de metano de los lagos del norte: presente y futuro para el presupuesto global de metano " . Phil . Trans . R. Soc. A 365, 1657-1676 . doi : 10.1098/rsta.2007.2036 .
Zimov , SA , EAG Schuur , y FS Chapin III (2006) " El permafrost y el presupuesto global del carbón . Ciencia  312, 1612-1613.


Reaching Up Into Perilous, Icy Waters The 'Arctic Winch' sends sensors toward the underside of sea ice—and back again

The Arctic Winch was developed to reach up and take critical measurements of surface waters in polar oceans, while minimizing the risk of the mooring getting smashed or dragged away by ice. (Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institution


By Robert S. Pickart, Senior Scientist
Physical Oceanography Department
Woods Hole Oceanographic Institution

A year had passed since we deployed our mooring in the western Arctic Ocean, which is a long time to ponder the fate of an instrument in a stormy and ice-infested ocean. The wait becomes even more nerve-wracking when you know that your instrument relies on new technology that had not survived previous tests in such conditions.

The goal of our research seemed simple enough: to use a mooring anchored to the seafloor to reach up and sample the upper layer of water of the Arctic Ocean for an entire year. Mooring technology has been tried and tested for four decades, but the Arctic poses unique challenges.

Even in an apparently calm, ice-covered ocean, the environment is constantly in motion. Winds and currents make ice floes collide, forming large undersea ridges that can protrude 10 to 30 meters (50 to 100 feet) beneath the water’s surface. Consequently, sub-surface mooring instruments that extend into the topmost layer of the ocean risk getting smashed or dragged away.

Yet critical oceanographic phenomena occur in that upper portion of the water column—including ones that maintain a delicately balanced “shield” between the ice cover and deeper, warmer water masses that could melt the ice.

In and out of harm’s way
Oceanographers have used buoys attached to the sea ice to get useful information over the years, but such buoys drift at the whim of winds and currents. They cannot sample a single location for more than a brief period. As a result, there is a void in our knowledge of the upper Arctic Ocean. For these reasons, engineers at the Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) developed the “Arctic Winch,” a device that can allow us to get in and out of icy surface waters from below.

To the large top-float that keeps a subsurface mooring upright, they attached a small buoyant float, which carries instruments to measure water temperature, pressure, and salinity. At regular intervals, the small float is released and allowed to rise on a tether either to the ocean surface (when no ice is present) or to the underside of the ice.

The float’s pressure sensor detects the rising motion, so if the float bumps against the underside of an ice floe, the sensor triggers a winch on the mooring’s top-float, and the small float is immediately reeled back down to the subsurface mooring, where it can remain out of harm’s way until the next cycle.

An oceanographically strategic location
In the summer of 2003, we deployed a prototype of the Arctic Winch on the continental slope off northern Alaska, where Pacific Ocean waters entering the Arctic Ocean through the Bering Strait are channeled in a very narrow current that flows eastward along Alaska’s northern boundary in the Beaufort Sea. We chose that location to measure how the waters escape off the upper continental slope into the deep interior of the Arctic Ocean basin.

Along the pathway from Bering Strait to the Beaufort Sea, the Pacific waters are modified. (See "Flying Blind Into the Ice Factory.") Cold winter air freezes seawater into ice, which releases salt into surface waters. These cold, salty waters become dense enough to sink, ultimately finding their way into the Arctic Ocean’s interior, where they create an intermediate layer called the halocline (from the Greek words for “salt” and “slope”). Halocline waters, between 50 and 200 meters (165 and 650 feet) deep, lie between the surface and an even deeper layer of denser—and warmer—waters that flow into the Arctic from the Atlantic Ocean.

A shift in the amount of salt that gets transferred from the continental shelf to the deeper basin, via the boundary current, could alter the halocline and allow the heat stored below to begin to melt the ice cover. Measuring the uppermost part of the water column would provide important insights into this possibility.

Unfortunately, in our first attempt to use the Arctic Winch, we came up empty-handed—literally. When we pulled the mooring out of the water, there was no trace of the buoyant, retractable float. We later learned from the engineering data on the top-float that the device worked well for eight months before unexpectedly losing power while the float was in its “up” position, somewhere between the ice and the top-float at 40 meters (33 feet) depth. We surmised that it was ripped loose by passing ice and is still floating somewhere around the Arctic, with eight months of lost data.

If at first you don’t succeed...
With funding from the WHOI Ocean and Climate Institute, we deployed the next-generation Arctic Winch in the summer of 2005, which included two critical improvements. Before each ascent toward the surface, the instrument runs a self-check of the power level in the winch system; if the level is too low, the ascent is terminated. And at the end of each round-trip, data are transferred to a recording system, or “logger,” on the top-float, ensuring that at least some data will be returned if the retractable float is lost.

Despite the new safeguards, there was no small measure of apprehension when it came time to retrieve our mooring in the summer of 2006. Would we be skunked again, or would we fill in a small piece of the Arctic climate puzzle?

Thankfully, the Arctic Winch was safely in its cradle on the top-float when we recovered the mooring in August 2006. Better still, the device returned a rich dataset. Since the Arctic Winch collects measurements from many points on its up-and-down journey, we now have the first high-resolution view of the mostly inaccessible top part of the water column above the Arctic continental slope over all four seasons. More importantly, we now have new technology for the scientific community to measure a crucial part of the Arctic Ocean.

The author acknowledges the Office of Naval Research, and in particular Dennis Conlon, who enthusiastically supported the initial deployment of this mooring. Building of the prototype Arctic Winch was made possible by the generous support of Gratia Montgomery, whose love of oceanography had great impact on many researchers in the WHOI community.

Originally published: January 31, 2007

Last updated: July 6, 2010

The Arctic Winch was developed to reach up and take critical measurements of surface waters in polar oceans, while minimizing the risk of the mooring getting smashed or dragged away by ice. (Jack Cook, Woods Hole Oceanographic Institution)

The Arctic Winch was deployed on the continental shelf north of Alaska, along the pathway from Bering Strait to the Beaufort Sea.

The Arctic Winch successfully measured daily temperatures through four seasons in 2005-06 in the precarious upper waters from 40 to about 7 meters beneath the sea ice in the Beaufort Sea. (Bob Pickart, Woods Hole Oceanographic Institution)

THE ARCTIC HALOCLINE—When sea ice forms, it releases salt into surface waters. These waters become denser and sink to form the Arctic halocline—a layer of cold water that acts as barrier between sea ice and deeper warmer water that could melt the ice. (Illustration by Jayne Doucette, WHOI)
El Winch Ártico

Cook Jack, Institución



Sun blamed for Europe’s colder winters

 PHISYCSWORD.COM             Apr 14, 2010 

When the Sun’s magnetic output is low, winters in Europe tend to be cooler than average – whereas higher output corresponds to warmer winters. That is the conclusion of a new study by physicists in the UK and Germany that looked at the relationship between winter temperatures in England and the strength of the Sun's magnetic emissions over the last 350 years. The group predicts that, global warming notwithstanding, Europe is likely to continue to experience cold winters for many years to come.
The possibility of a link between European winter temperatures and solar activity can be seen in historical records from the second half of the seventeenth century. For about 50 years the Sun remained free of sunspots (in contrast to its normal 11-year cycle of sunspot highs and lows) and at this time Europe experienced a number of harsh winters. Motivated by the fact that the relatively cold winters of the past few years have come at a time when solar activity fell to the lowest values for 100 years, Mike Lockwood of the University of Reading and colleagues set out to establish whether or not there is a strong connection.
Lockwood and colleagues used data from the Central England Temperature record. This provides monthly temperature data from several monitoring stations in central England all the way back to 1659 – the world's longest instrumental temperature record. The researchers first removed the estimated contribution from the warming recorded in the northern hemisphere as a whole over the past century – which is widely believed to have been caused by increasing levels of manmade carbon dioxide in the atmosphere. Hemispheric temperature records data back to 1850; to extend the analysis back to 1659 they used data from a number of different proxy sources, such as tree rings, isotope concentrations in stalagmites, sediment depths, lake heights and documentary evidence.
Sunspot counting in the 1600s
To establish how solar activity varied over the same time period, Lockwood's group calculated changes to the total magnetic flux carried away from the Sun by the solar wind. This they could do dating back to 1868 based on measurements of fluctuations in Earth's magnetic field (caused by the solar changes). To extend these data back to 1659 they used a model that links solar magnetic flux levels to sunspot numbers, observations of which extend back to 1600. They did not use sunspot numbers directly because this exhibits very little variation from one minima to the next and therefore cannot be used to create a meaningful long-term trend.
Comparing the changes in English temperatures (which the researchers say are representative of European temperatures as a whole) with fluctuations in solar activity, the researchers found a strong correlation. Indeed, they say, winter temperatures are on average about a half degree centigrade lower when solar activity is low. Further analysis of the data allowed the team to conclude that the probability of the connection being a statistical fluke was less than 5%. 


But what causes these changes in the Sun to modify winter temperatures, and why should this effect be limited to Europe, rather than apply to the Earth as a whole? The answer, believes Lockwood, lies in changes to the behaviour of a current of air known as a jet stream that travels west to east across the Atlantic. The jet stream can get caught up in itself and remain blocked over the ocean, preventing mild maritime winds from reaching Europe and allowing icy arctic winds to take their place. Changes in solar magnetic activity would affect the amount of ultraviolet radiation emitted by the Sun, which could then affect temperatures and wind patterns in the stratosphere, effects which, as shown by other recent research, can feed down to the troposphere – the lowest portion of the atmosphere.
According to Lockwood, lower solar activity does not guarantee a cold winter. He points out that England’s coldest winter on record was 1684 but that the following year was the third warmest on record, even though solar activity remained very low. Conversely, he adds, 1947 was a cold winter even though solar activity was high. However, he says, the results show that there are more cold winters when solar activity is low and more warm ones when it is high.
Extrapolating forward, Lockwood predicts that European winters in the coming years are likely to be colder than they have been in recent decades. He has calculated, based on evidence of past solar activity contained within cosmogenic isotope data from tree rings and ice cores, that there is an 8% chance that we will see another 50-year solar low starting within the next 50 years and that this would lower the average winter temperature in central England by half a degree.
No insight into global climate change
However, Lockwood is keen to emphasize that this research can tell us nothing about global climate change. He and his colleagues also analysed temperature data from central England in their raw state, rather than corrected for the underlying hemispheric warming trend, and found the relationship with solar activity breaks down after about 1900, when other studies show that central England temperatures began to respond to global climate change. "There is a tendency to see a local or regional effect as evidence for or against global warming," says Lockwood. "But our work shows how one can have a regional and seasonal variation that shows solar influence but which is different from the trends in global average data."
Michael Mann of Penn State University in the US says the research "appears to be a very solid analysis", which "provides further support" for the idea that the Sun was behind Europe's cold winters 300 years ago. He adds that he and other researchers have shown that fluctuations in solar activity can also explain the relatively warm winters that occurred in Europe about 1000 years ago.
The research is reported in Environmental Research Letters.
About the author
Edwin Cartlidge is a science writer based in Rome