На десятилетнее сокращение площади морского льда в Арктике влияет не только повышение температуры воздуха и воды. Облака, аэрозоли и даже неровности и провалы на самом льду могут сыграть свою роль. Чтобы изучить, как эти факторы взаимодействуют и влияют на таяние морского льда, НАСА этим летом запускает два самолета, оснащенных научными приборами, над Северным Ледовитым океаном к северу от Гренландии. Первые полеты полевой кампании под названием ARCSIX (Эксперимент по взаимодействию арктических радиационных облаков и аэрозолей с поверхностью) успешно начались 28 мая.

«Цель миссии ARCSIX — измерить эволюцию морского льда в течение всего лета», — сказал Патрик Тейлор, заместитель руководителя кампании по науке из Исследовательского центра НАСА в Лэнгли в Хэмптоне, штат Вирджиния.

«На морской лед влияет множество различных факторов. Мы измеряем их, чтобы определить, какие из них наиболее важны для таяния льда этим летом».

В совершенно ясный день над гладким морским льдом большая часть солнечного света отражается обратно в атмосферу, что является одним из способов охлаждения планеты морским льдом. Но когда лед имеет гребни или более темные пруды с талыми водами или усеян загрязняющими веществами, это может изменить уравнение, увеличивая количество таяния льда. В атмосфере на скорость таяния также влияют облачные условия и дрейфующие аэрозоли.

«Важная цель ARCSIX — лучше понять баланс поверхностной радиации — энергии, взаимодействующей со льдом и атмосферой», — сказала Рэйчел Тиллинг, научный сотрудник Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд.

Около 75 ученых, операторов приборов и летного экипажа участвуют в двух сегментах ARCSIX, базирующихся на космической базе Питуффик на северо-западе Гренландии. Первое трехнедельное развертывание в мае и июне этого года приурочено к документированию начала сезона таяния льда. Второе развертывание произойдет в июле и августе для мониторинга условий конца лета и начала периода ледостава.

«Ученые трех ключевых дисциплин собрались вместе для ARCSIX: исследователи поверхности морского льда, исследователи аэрозолей и исследователи облаков», — сказал Тиллинг. «Каждый из нас работал над пониманием радиационного баланса в своей конкретной области, но мы объединили все три области для этой кампании».

Во время каждого развертывания над Арктикой будут летать два самолета. Самолет НАСА P-3 Orion с летной базы агентства в Уоллопсе в Вирджинии время от времени будет летать под облаками, чтобы документировать свойства поверхности льда и количество энергии, излучаемой им. Команда также пролетит самолет сквозь облака, чтобы взять образцы аэрозольных частиц, оптические свойства облаков, химический состав и другие компоненты атмосферы.

Самолет Gulfstream III, которым управляет НАСА Лэнгли, будет летать выше в атмосфере, чтобы наблюдать за свойствами верхних слоев облаков, снимать профили атмосферы надо льдом и добавлять перспективу, аналогичную той, что открывается на орбитальных спутниках.

Команды также будут сравнивать бортовые данные со спутниковыми данными . Спутниковые инструменты, такие как многоугольный спектрорадиометр и спектрорадиометр среднего разрешения, предоставят дополнительную информацию об облаках и аэрозольных частицах, а спутник Ice, Cloud и Earth Elevation Satellite 2 предоставит представление о топографии льда под спутниками и самолетами.

По словам Себастьяна Шмидта, научного руководителя миссии из Университета Колорадо в Боулдере, самолет будет летать по согласованным маршрутам для измерения атмосферы над льдом в трехмерном пространстве.

«Район у северного побережья Гренландии можно считать последним бастионом многолетнего морского льда, поскольку Арктика переходит в сезонно свободный ото льда океан», — сказал Шмидт. «Наблюдая здесь, мы получим представление о процессах взаимодействия облаков, аэрозолей и морского льда в «старой» и «новой» Арктике, одновременно улучшая спутниковое дистанционное зондирование, сравнивая то, что мы видим с воздушными и спутниковыми наблюдениями».