I de marginale issonene, møtes drivende is og relativt varmt vann, noe som fører til høy smelting og stor utveksling av varme mellom hav og atmosfære. I utgangspunktet øker smelteraten med temperaturen i vannet, men tidligere laboratorie- og modellstudier har vist av smelteratene i disse områdene kan begrenses av såkalte dobbeldiffusive effekter på grenseflaten mellom hav og is. Dobbeldiffusjon betyr i denne sammenheng at utvekslingen av varme er mye større enn utvekslingen av salt og effekten av dette kan være lavere smelterater.
Direkte målinger fra isen
I en studie som nylig er publisert av Anders Sirevaag fra Bjerknessenteret, i tidsskriftet Geophysical Research Letters, presenteres målinger av turbulent utveksling av varme og salt gjort i den marginale issonen nord for Svalbard. Dette er området hvor den nordligste forlengelsen av Golfstrømmen strømmer inn i Arktis og er kjent som et område som er viktig når det gjelder utvekslingen av varme mellom hav og atmosfære. Målingene, som er utført fra drivisen på vinteren, viser at effekten av dobbeldiffusjon er betydelig og av samme størrelsesorden som antatt basert på laboratorie- og modellstudier.
 |
| Feltarbeid på isen (foto: Anders Sirevaag, BCCR) |
Direkte målinger fra isen
I en studie som nylig er publisert av Anders Sirevaag fra Bjerknessenteret, i tidsskriftet Geophysical Research Letters, presenteres målinger av turbulent utveksling av varme og salt gjort i den marginale issonen nord for Svalbard. Dette er området hvor den nordligste forlengelsen av Golfstrømmen strømmer inn i Arktis og er kjent som et område som er viktig når det gjelder utvekslingen av varme mellom hav og atmosfære. Målingene, som er utført fra drivisen på vinteren, viser at effekten av dobbeldiffusjon er betydelig og av samme størrelsesorden som antatt basert på laboratorie- og modellstudier.
Overestimert med 20 – 30%
Vanligvis beregner man smelting av sjøis ved å se på varmebalansen i overflaten uten å ta hensyn til molekylære effekter. Konsekvensene av dette er undersøkt ved å beregne smeltehastigheter ved å ta hensyn til slike dobbeldiffusive effekter og ved bruk av enklere parameterisering av varmefluksen fra havet. Dette er gjort for typiske intervaller av vanntemperatur og stress på grenseflaten mellom is og hav. Sammenligningen viser at ved å ignorere dobbeldiffusive effekter på grenseflaten mellom hav og is, kan smeltingen overestimeres med opptil flere cm i døgnet, noe som vil ha en betydelig effekt på total beregnet smelting over en hel sesong i disse områdene. For det spesifikke området nord for Svalbard gjør disse effektene at beregnede smelterater er 20 – 30% større enn faktiske smelterater.
Studien viser at det er viktig å inkludere molekylære effekter ved beregning av smelteraten av sjøis. Dette er effekter som er viktige i områder hvor utvekslingen mellom havet og atmosfæren er intens og derfor viktige å inkludere for å beregne utviklingen av isdekket i disse regionene på en realistisk måte. Når det gjelder størstedelen av Arktis, er issmeltingen moderat og dermed vil ikke slike effekter ha noen stor innvirkning på total beregnet issmelting.