Għandek mnejn tistenna li dan l-aneddot li jdawwar id-dwiefer jiġi minn esploratur, iżda Dr Reimer huwa matematiku u lettur fl-Università ta’ Utah, kif ukoll huwa parti minn komunità li skambjat klassijiet komdi għal xi wħud mill-aktar deżerti inospitabbli tad-Dinja. , fi sforz biex tuża n-numri biex tifhem it-tisħin globali.
L-avventuri tagħhom jippermettulhom josservaw mill-ewwel il-proċessi li jmexxu l-bidla fir-reġjuni polari u jivvalidaw it-teoriji matematiċi tagħhom tas-silġ tal-baħar u r-rwol tiegħu bħala komponent kritiku fis-sistema tal-klima tad-Dinja.
Il-ħxuna u l-firxa tas-silġ tal-baħar fl-Artiku naqsu malajr minn meta ttieħdu l-kejl tas-satellita għall-ewwel darba fl-Artiku. 1979.
Is-silġ tal-baħar huwa l-friġġ tad-Dinja, li jirrifletti d-dawl tax-xemx lura fl-ispazju. Il-preżenza dejjiema tagħha hija importanti għall-futur tal-pjaneta tagħna għaliex, hekk kif aktar silġ idub, aktar ilma skur jiġi espost li jassorbi aktar dawl tax-xemx. Dan l-ilma msaħħan mix-xemx idub aktar silġ f'ċiklu li jsaħħaħ lilu nnifsu msejjaħ albedo tas-silġ feedback.
Filwaqt li t-tnaqqis tas-silġ tal-baħar huwa forsi wieħed mill-aktar bidliet viżibbli fuq skala kbira konnessi mat-tisħin planetarju fuq il-wiċċ tad-Dinja, l-analiżi, l-immudellar u t-tbassir tal-imġieba tagħha u r-rispons tas-sistema polari li tappoġġja hija oerhört diffiċli, iżda l-matematiċi jistgħu jgħinu.
Kenneth Golden, professur distint tal-matematika u professur aġġunt tal-inġinerija bijomedika fl-Università ta 'Utah, bena programm uniku tas-silġ tal-baħar fuq 30 sena. Il-kombinazzjoni tagħha ta 'riċerka fil-matematika, mudellar tal-klima u spedizzjonijiet eċċitanti fuq il-post, ġibdet studenti u riċerkaturi postdottorat, inkluż Dr Reimer, li huma ffukati fuq l-użu ta' dan it-tip ta 'xjenza biex jgħinu jindirizzaw l-isfidi urġenti ta' klima li qed tinbidel malajr.
Dr Reimer studja kif l-orsijiet polari u l-foki jirrispondu għall-bidliet fl-ambjent iffriżat tagħhom. Filwaqt li użat mudelli matematiċi biex tifhem l-interazzjonijiet bejn dawn il-kreaturi u l-abitat tagħhom, hija ħadet ukoll kejl u kampjuni mill-orsijiet fl-Artiku, li kienet xi ħaġa li qatt ma stenniet li tagħmel bħala matematiku. “Mhux qed jorqdu totalment meta jkunu trankwillati; huma groggy,” tispjega hi. “Wieħed minnhom għażżanni għax deher li jista’ jqum f’xi ħin.”
Dr Reimer jieħu kejl minn ors polari sedat fl-Artiku.
Il-ħabitat tagħhom li qed jiċkien ifisser li l-orsijiet polari qed jimxu fuq is-silġ irqiq, iżda huwa ttamat li studji bħal Dr Reimer jgħinu lill-esperti jifhmu kif jipproteġu lill-predaturi majestużi.
Madankollu, hija d-dinja mikroskopika ta’ batterji u alka li tgħix fil-bwiet tal-ilma mielaħ ġewwa s-silġ tal-baħar li issa tqanqalha. Din il-komunità bijoloġika u l-ħabitat tagħha huma influwenzati minn bidliet fit-temperatura, fis-salinità u fid-dawl, li jagħmluha diffiċli biex timmudella b'mod preċiż. Fix-xogħol attwali tagħha, Dr Reimer tibni mudelli biex tifhem kif dawn il-fatturi jinteraġixxu biex jiddeterminaw l-attività bijoloġika fis-silġ. "Li nifhmu kif il-proċessi fuq dawn l-iskali żgħar jikkontribwixxu għal mudelli ta 'livell makro huwa kritiku għall-immudellar tal-impatt ta' klima li tisħon fuq l-ekoloġija tal-baħar polari," tispjega.
Hija l-isfida li wieħed jifhem kif l-istruttura mikroskopika tas-silġ tal-baħar taffettwa l-imġieba ta 'firxiet massivi ta' silġ li jinteressa lill-Prof Golden. Żar ir-reġjuni polari tad-Dinja 18-il darba, b’kuraġġ għall-irjieħ tal-punent magħrufa bħala “Roaring Forties” biex jilħaq l-Antartika bil-vapur u b’mod dejjaq jevita li jinżel f’ilmijiet silġ waqt li jkejjel is-silġ tal-baħar. "Darba waħda żarni balena enormi madwar tmien piedi 'l bogħod, li faċilment setgħet kisser il-floe irqiq li kont fuqu b'daqqa każwali ta' denbha," jgħid.
Il-Prof Golden jistudja l-mikrostruttura tas-silġ tal-baħar biex jikkalkula kemm il-fluwidu jista’ jgħaddi minnu faċilment. “Is-silġ tal-baħar huwa mielaħ. Għandu mikrostruttura poruża ta 'inklużjonijiet tas-salmura li hija differenti ħafna mis-silġ tal-ilma ħelu, "jgħid.
Prof Golden mexxa timijiet interdixxiplinari biex ibassru t-temperatura kritika li fiha l-inklużjonijiet tas-salmura jingħaqdu sabiex il-fluwidu jkun jista 'jiċċirkola mis-silġ tal-baħar, u biex tiżviluppa l-ewwel teknika ta' tomografija bir-raġġi X biex tanalizza kif il-ġeometrija tal-inklużjonijiet tevolvi mat-temperatura. "Il-fehim ta 'kif l-ilma baħar jgħaddi mis-silġ tal-baħar huwa wieħed miċ-ċwievet biex jiġi interpretat kif it-tibdil fil-klima se jseħħ fl-ambjent tal-baħar polari," jispjega.
L-iskoperta ta 'dan il-"swiċċ mixgħul u mitfi" għen lix-xjenzati jifhmu aħjar il-proċessi bħal kif in-nutrijenti li jitimgħu l-komunitajiet tal-alka li jgħixu fl-inklużjonijiet tas-salmura jerġgħu jimtlew.
Studji tal-Professur Golden juru kemm il-fluwidu jista 'jiċċirkola faċilment mis-silġ tal-baħar, li għandu mikrostruttura poruża ta' inklużjonijiet tas-salmura (stampa). WF Weeks u A. Assur, CRREL (US Army Cold Regions Research and Engineering Lab) Rapport 269, 1969
Is-salmura fis-silġ tal-baħar taffettwa wkoll il-firma tar-radar tagħha, li taffettwa l-kejl tas-satellita ta 'parametri bħall-ħxuna tas-silġ użati biex jivvalidaw mudelli tal-klima. Dawn il-mudelli huma importanti għaliex ibassru bidliet futuri fil-klima tagħna u jintużaw minn mexxejja dinjin u xjenzati biex joħorġu bi strateġiji ta' mitigazzjoni.
Il-varjetà tas-silġ tippreżenta sfida, iżda d-diversità fost ir-riċerkaturi, l-għalliema u l-istudenti toħloq l-ambjent perfett għal ideat ġodda. Fl-Istati Uniti, kwart biss tal-lawrji tad-dottorat fil-matematika u x-xjenzi tal-kompjuter ingħataw lin-nisa fl-2015, iżda skemi bħall-Università ta 'Utah AĊĊESS Il-programm qed irawwem matematiċi nisa b’talent billi jgħinuhom jiftħu opportunitajiet bħal mentoring u riċerka prattika. L-ispedizzjonijiet lejn l-Artiku mhux biss jagħtu lill-istudenti esperjenza għolja, iżda jiżguraw li l-matematiċi jkunu involuti f’riċerka u soluzzjonijiet avvanzati, flimkien ma’ xjentisti u inġiniera tal-klima.
Meta ma jkunux qed jiġġieldu kontra l-blizzards, Dr Reimer u Prof Golden jaħdmu fuq proġetti kollaborattivi, interdixxiplinari u jikko-mentorw lil studenti nisa li għadhom ma ggradwawx bħala parti mill-programm ACCESS. Wara li aġġorna l-komponent tal-matematika fl-2018 biex jinkludi t-tibdil fil-klima, Prof Golden ra bejn wieħed u ieħor it-triplika tan-numru ta 'studenti ACCESS interessati li jieħdu prattika fil-matematika jew pjazzament ta' riċerka minn qabel.
Rebecca Hardenbrook, li hija waħda mill-istudenti tal-PhD tal-Professur Golden, tgħid: “li tiffoka fuq kwistjonijiet urġenti bħall-bidla fil-klima tattira aktar nies li rridu lejn il-matematika, li huma kulħadd, iżda b’mod partikolari, nisa, nies ta’ kulur, nies queer; xi ħadd minn sfond sottorappreżentat.”
Hardenbrook ingħaqdet mal-programm ACCESS qabel l-ewwel sena tagħha bħala undergraduate, u qattgħet is-sajf f'laboratorju tal-astrofiżika, li fetħilha għajnejha għall-possibbiltà li tagħmel riċerka. "Kien verament bidla fil-ħajja," tgħid, mhux l-inqas għaliex iddeċidiet li tkompli tagħmel PhD fil-matematika mal-Prof Golden wara li studja t-trasport termali permezz tas-silġ tal-baħar bħala undergraduate.
Rebecca Hardenbrook tgħallem il-matematika lill-istudenti fl-Università ta’ Utah f’Salt Lake City.
Hija issa tispira lill-istudenti iżgħar fl-iskema ACCESS bħala assistent tat-tagħlim, kif ukoll timmudella għadajjar tat-tidwib, li huma pixxini ta 'ilma fuq is-silġ tal-baħar Artiku. Dawn l-għadajjar għandhom rwol deċiżiv fid-determinazzjoni tar-rati tat-tidwib fit-tul tal-kopertura tas-silġ tal-baħar tal-Artiku billi jassorbu r-radjazzjoni solari minflok jirriflettuha. Hekk kif jikbru u jingħaqdu flimkien, jgħaddu minn tranżizzjoni fil-ġeometrija fractal, li effettivament joħolqu mudell li ma jispiċċa qatt li jista 'jiġi mmudellat mill-matematiċi.
Hardenbrook qed jibni fuq għaxar snin ta’ xogħol fuq l-għadajjar tat-tidwib minn Prof Golden u studenti u riċerkaturi preċedenti fl-università billi jadatta l-mudell klassiku Ising, li ġie żviluppat aktar minn seklu ilu u jispjega kif il-materjali jistgħu jiksbu jew jitilfu l-manjetiżmu, biex jimmudellaw id-dewweb. ġeometrija tal-għadira. "Nittama li nagħmel il-mudell għas-silġ tal-baħar aktar preċiż fiżikament sabiex ikun jista 'jitqiegħed f'mudelli klimatiċi globali biex jinħoloq approċċ aktar preċiż biex jiġu indirizzati l-għadajjar tat-tidwib, li għandhom effett sorprendenti fuq l-albedo tal-Artiku," tispjega.
Il-matematiċi diġà solvew il-problema ta 'kif tiddefinixxi l-wisa' taż-żona marġinali tas-silġ tal-baħar ondulata, li testendi mill-qalba densa ta 'ġewwa tas-silġ sat-truf ta' barra, fejn il-mewġ jista 'jkisser is-silġ li jżomm f'wiċċ l-ilma.
Court Strong, li hija xjenzata atmosferika u waħda mill-kollegi tal-Prof Golden fl-Università ta 'Utah, ġibdet ispirazzjoni minn sors mhux tas-soltu: il-kortiċi ċerebrali ta' moħħ ta 'far. Huwa induna li jistgħu jużaw l-istess metodu matematiku biex ikejlu l-wisa 'taż-żona marġinali tas-silġ bħalma jagħmlu biex ikejlu l-ħxuna tal-moħħ bumpy tal-gerriema, li għandu wkoll ħafna varjazzjoni. Bl-għajnuna ta’ dan il-mudell simplifikat, it-tim seta’ juri li ż-żona marġinali tas-silġ kibret b’madwar 40% hekk kif il-klima tagħna tissaħħan.
L-iskema ACCESS tal-università ta 'Utah, inkluża r-riċerka prattika tagħha, tgħaddas lill-istudenti f'ambjent interdixxiplinarju fejn il-matematika hija parti minn stampa akbar. Jinkoraġġixxi l-pollinazzjoni inkroċjata, fejn metodi u ideat minn oqsma tax-xjenza apparentement mhux relatati jistgħu jintużaw biex isolvu problemi meta l-matematika sottostanti hija essenzjalment l-istess.
"Meta tiġi ppreżentata b'sitwazzjoni mhux tas-soltu, għandek bżonn tipi differenti ta' imħuħ biex tħares lejn problema b'mod ċar u toħroġ b'soluzzjonijiet," jgħid il-Prof Golden.
It-telf tas-silġ tal-baħar li deher fl-Artiku seħħ fuq ftit għexieren ta’ snin biss u jkompli b’pass allarmanti.
"Għandna bżonn l-imħuħ tajbin kollha u modi differenti ta 'ħsieb li nistgħu niksbu, u għandna bżonnhom malajr," jgħid.
Dan l-artikolu ġie rivedut għall-Università ta 'Utah, National Science Foundation u Uffiċċju tar-Riċerka Navali minn Elvis Bahati Orlendo, Fondazzjoni Internazzjonali għax-Xjenza, Stokkolma u Dr Magdalena Stoeva, FIOMP, FIUPESM.
Aqra aktar dwar Involvi ruħek fil-5 Sena Polari Internazzjonali 
Aqra aktar dwar is-Sejħa għall-Offerti biex tospita l-Uffiċċju ta' Koordinazzjoni Internazzjonali tal-IPY-5 | skadenza: 6 ta' Frar 
Aqra aktar dwar is-Sejħa għall-Kumitati Nazzjonali tal-IPY-5 
