A Península Antártica (AP) mostrou uma tendência de aquecimento muito mais forte em comparação com o resto das áreas de gelo e outras áreas terrestres do Hemisfério Sul (SH) durante as últimas décadas, levando ao extenso derretimento da superfície, desestabilizando as camadas de gelo em redor da AP e acelerando a perda de gelo.

Ao mesmo tempo, a AP também registou um aumento na precipitação, e uma das principais questões relativas às alterações climáticas presentes e futuras reside na previsão da mudança de queda de neve para chuva na AP semelhante ao Ártico. Rios atmosféricos (ARs) – longos corredores de intenso transporte de humidade das regiões subtropicais e de latitudes médias – são conhecidos pelo seu papel proeminente no transporte de calor e humidade em direção aos pólos. Seus impactos na região da Antártica variam desde nevascas intensas sobre o manto de gelo até fortes chuvas sobre o Oceano Antártico e registos recorde de temperatura elevada do ar próximo à superfície, com grandes eventos de derretimento superficial na AP e na Antártida Ocidental.
Tanto o aquecimento da superfície quanto o tipo/quantidade de precipitação estão intimamente ligados ao conteúdo de água líquida super-resfriada das nuvens. Os ARs também estão associados a altas velocidades do vento, aumentando a altura das ondas perto do AP, o que pode levar ao aumento do white capping. As calotas brancas da superfície do mar desempenham um papel significativo nas trocas entre a atmosfera e o oceano, e também influenciam a troca de gases e aerossóis. Por sua vez, os aerossóis primários (sal marinho) e secundários (orgânicos) atuam como condensação de nuvens e núcleos de gelo e determinam as propriedades microfísicas das nuvens. Neste projeto exploratório, investigaremos a possível conexão entre o aumento do white capping e o conteúdo de água líquida super-resfriada das nuvens, juntamente com a análise da composição biológica e química da precipitação.
Dada a curta duração do projeto, iremos concentrar-nos em eventos específicos de AR que afetam a AP. A MAPS usará os dados gerados durante o Ano de Previsão Polar no SH (YOPP-SH), que é uma atividade emblemática do Projeto de Previsão Polar, uma iniciativa de 10 anos (2013-2022) da Organização Meteorológica Mundial. Programa Mundial de Pesquisa Meteorológica. O objetivo do YOPP-SH é permitir serviços de previsão meteorológica, climática e ambiental significativamente melhorados para as regiões polares, em escalas de tempo que vão de horas a sazonais. Dentro do projeto MAPS, aplicaremos e analisaremos em detalhes medições dos períodos especiais de observação de verão e inverno do YOPP-SH durante o verão austral de 2018/2019 e meses de inverno (abril-julho) em 2022, bem como campanhas especiais relacionadas realizadas no norte da AP. , e realizará novas medições a fim de explorar novas ideias na compreensão do processo relativo ao impacto dos ciclones extratropicais e ARs nas camadas limites atmosféricas e oceânicas na Antártica e na composição da precipitação.
A metodologia do projeto MAPS é baseada na abordagem YOPP-SH de medições e modelagem aprimoradas durante períodos de observação direcionados, com foco específico nas mudanças nas camadas limites atmosféricas e oceânicas durante os ARs. Isto incluirá velocidades do vento próximo da superfície, alturas significativas das ondas e quebra das ondas geradas em resposta (o que leva ao aumento da produção e fornecimento de aerossóis), análise da composição da precipitação (para a presença de sal marinho e produtos orgânicos que desempenham um papel importante como nuvens condensação e núcleos de gelo) e propriedades microfísicas de nuvens e precipitação. A camada limite atmosférica e o perfil troposférico durante eventos específicos serão medidos usando radiossondas (fornecendo temperatura, umidade, pressão e velocidade e direção do vento ao longo dos perfis) juntamente com sensores de nuvem que medem o conteúdo de água líquida super-resfriada. Instrumentos terrestres de deteção remota (já instalados na base de Escudero, na Ilha King George) serão usados para determinar a precipitação e as propriedades das nuvens. Para modelagem de ondas de vento e calotas brancas, aplicaremos o modelo de ondas espectrais WAVEWATCH-III, onde a parametrização das propriedades das calotas brancas foi implementada recentemente. A caracterização simultânea do aumento nas velocidades do vento próximo à superfície e a avaliação da capacidade das reanálises atmosféricas e dos modelos de ondas para representar tais eventos, seus efeitos na produção de calotas brancas juntamente com o estado atmosférico e as propriedades microfísicas das nuvens durante o AR, não foram tentadas até agora e é o objetivo deste projeto exploratório. Visar os impactos atmosféricos e oceânicos que propomos no projeto MAPS é novo e trará novos insights sobre os principais processos que controlam as propriedades das nuvens e da precipitação e suas ligações com o aquecimento da Península Antártica e o estado oceânico. O projeto MAPS reúne uma equipa interdisciplinar de especialistas, inclui formação de jovens cientistas, divulgação dos resultados científicos e sensibilização do público em geral.