Ou ta ka atann yon anekdot tankou klou-mòde soti nan yon eksploratè, men Dr Reimer se yon matematisyen ak konferans nan University of Utah, osi byen ke li fè pati yon kominote ki te chanje sal klas brikabrak pou kèk nan dezè ki pi inospitalye Latè. , nan yon fason yo sèvi ak nimewo yo konprann rechofman planèt la.
Avantur yo pèmèt yo obsève premye men pwosesis yo ki mennen chanjman nan rejyon polè yo epi valide teyori matematik yo sou glas lanmè ak wòl li kòm yon eleman kritik nan sistèm klima Latè a.
Epesè ak limit glas lanmè nan Aktik la te bese byen vit depi yo te pran mezi satelit yo an premye. 1979.
Glas lanmè se frijidè Latè a, ki reflete limyè solèy la tounen nan espas. Prezans dirab li enpòtan pou lavni planèt nou an paske, kòm plis glas fonn, plis dlo nwa ekspoze ki absòbe plis limyè solèy la. Dlo solèy-chofe sa a fonn plis glas nan yon sik ranfòsman pwòp tèt ou yo rele glas albedo fidbak.
Pandan ke n bès glas lanmè se petèt youn nan chanjman ki pi vizib nan gwo echèl ki konekte ak rechofman planèt la sou sifas Latè, analize, modèl ak predi konpòtman li yo ak repons nan sistèm polè li sipòte a se ekstrèmman difisil, men matematisyen ka ede.
Kenneth Golden, yon pwofesè distenge nan matematik ak pwofesè adjwen nan jeni byomedikal nan University of Utah, te bati yon pwogram glas lanmè inik sou 30 ane. Konbinezon rechèch matematik li yo, modèl klima ak ekspedisyon eksitan sou teren yo, te atire etidyan ak chèchè postdoktora, tankou Dr Reimer, ki konsantre sou itilizasyon kalite syans sa a pou ede atake defi ijan nan yon klima k ap chanje rapidman.
Doktè Reimer te etidye ki jan lous polè ak fok reponn a chanjman nan anviwònman jele yo. Pandan ke li te itilize modèl matematik pou konprann entèraksyon ki genyen ant bèt sa yo ak abita yo, li te pran mezi ak echantiyon tou nan lous nan Aktik la, ki te yon bagay li pa janm espere fè kòm yon matematisyen. “Yo pa dòmi nèt lè yo trankilize; yo groggy,” li eksplike. "Youn nan yo te fè m fache paske li te sanble ke li te ka reveye nan yon pwen."
Doktè Reimer pran mezi yon lous polè sedated nan Aktik la.
Abita yo diminye vle di lous polè ap mache sou glas mens, men li espere ke etid tankou Dr Reimer a pral ede ekspè konprann ki jan yo pwoteje predatè yo majeste.
Sepandan, se mond mikwoskopik bakteri ak alg k ap viv nan pòch dlo sale andedan glas lanmè a ki eksite l kounye a. Kominote byolojik sa a ak abita li yo enfliyanse pa chanjman nan tanperati, salinite ak limyè, ki fè li difisil pou modèl avèk presizyon. Nan travay li ye kounye a, Dr Reimer konstwi modèl pou konprann kijan faktè sa yo kominike pou detèmine aktivite byolojik nan glas la. "Konprann ki jan pwosesis sou ti echèl sa yo kontribye nan modèl macro-nivo se yon bagay ki enpòtan pou modèl enpak yon klima chofe sou ekoloji maren polè," li eksplike.
Li se defi a nan konprann ki jan estrikti nan mikwoskopik nan glas lanmè afekte konpòtman an nan vast masiv nan glas ki enterese Prof Golden. Li te vizite rejyon polè Latè a 18 fwa, brave van lwès yo ke yo rekonèt kòm "Roaring Forties" pou rive nan Antatik pa bato epi evite plonje nan dlo glas pandan l ap mezire glas lanmè. "Yon fwa mwen te vizite yon balèn masiv sou uit pye lwen, ki moun ki te ka fasil kase floe mens mwen te sou ak yon ti kras aksidantèl nan ke li," li te di.
Prof Golden etidye mikwostrikti glas lanmè a pou kalkile ki jan fasil likid ka koule nan li. "Lagrèl lanmè sale. Li te gen yon mikwostrikti ki mouye nan enklizyon sèl ki trè diferan de glas dlo dous, "li te di.
Prof Golden te dirije ekip entèdisiplinè yo pou predi tanperati kritik kote enklizyon sèl yo konekte pou likid ka koule nan glas lanmè, epi devlope premye teknik tomografi radyografi pou analize ki jan jeyometri enklizyon yo evolye ak tanperati. "Konprann ki jan dlo lanmè koule nan glas lanmè se youn nan kle yo entèprete ki jan chanjman nan klima pral jwe soti nan anviwònman an maren polè," li eksplike.
Dekouvri "switch on-off" sa a te ede syantis yo pi byen konprann pwosesis tankou fason eleman nitritif ki manje kominote alg k ap viv nan enklizyon Eau yo ranpli.
Syans Pwofesè Golden montre ki jan likid ka fasil koule nan glas lanmè, ki gen yon mikwostrikti ki mouye nan enklizyon sèl (foto). WF Weeks ak A. Assur, CRREL (Lame Ameriken Cold Regions Research and Engineering Lab) Rapò 269, 1969
Eau nan glas lanmè afekte tou siyati rada li yo, ki afekte mezi satelit nan paramèt tankou epesè glas yo itilize pou valide modèl klima. Modèl sa yo enpòtan paske yo prevwa chanjman nan klima nou an nan lavni epi lidè mondyal yo ak syantis yo itilize yo pou yo vini ak estrateji mitigasyon.
Varyete glas la prezante yon defi, men divèsite pami chèchè, pwofesè ak elèv kreye anviwònman pafè pou lide fre. Ozetazini, jis yon ka nan diplòm doktora nan matematik ak syans enfòmatik yo te bay fanm an 2015, men rapid tankou University of Utah a. ACCESS pwogram yo ap ankouraje fi matematisyen talan nan ede yo debloke opòtinite tankou konsèy ak rechèch pratik. Ekspedisyon nan Aktik la non sèlman bay elèv yo yon eksperyans wo, men asire ke matematisyen yo patisipe nan rechèch ak solisyon dènye kri, ansanm ak syantis klimatik ak enjenyè.
Lè yo pa goumen ak tanpèt nèj, Dr Reimer ak Prof Golden travay sou pwojè kolaboratif, entèdisiplinè ak ko-mentor fi etidyan bakaloreya nan kad pwogram ACCESS la. Apre yo fin rafrechi eleman matematik la an 2018 pou mete chanjman nan klima, Prof Golden te wè apeprè triple kantite elèv ACCESS ki enterese pran yon majò matematik oswa yon plasman rechèch pase anvan.
Rebecca Hardenbrook, ki se youn nan etidyan PhD Pwofesè Golden, di: “konsantre sou pwoblèm ijan tankou chanjman nan klima atire plis moun nou vle nan matematik, ki se tout moun, men an patikilye, fanm, moun ki gen koulè, moun ki etranj; nenpòt moun ki soti nan yon orijin pa reprezante.”
Hardenbrook te rantre nan pwogram ACCESS la anvan premye ane li kòm yon bakaloreya, pase ete a nan yon laboratwa astrofizik, ki te louvri je l 'nan posibilite pou fè rechèch. "Se te vrèman chanje lavi," li te di, pa pi piti paske li te plis deside pouswiv yon PhD nan matematik ak Prof Golden apre li fin etidye transpò tèmik nan glas lanmè kòm yon bakaloreya.
Rebecca Hardenbrook anseye matematik bay elèv nan University of Utah nan Salt Lake City.
Kounye a li enspire pi piti etidyan yo sou konplo ACCESS la kòm yon asistan ansèyman, ansanm ak modèl letan fonn, ki se pisin dlo sou glas lanmè Aktik la. Letan sa yo jwe yon wòl desizif nan detèmine pousantaj k ap fonn alontèm kouvèti glas lanmè Aktik la lè yo absòbe radyasyon solè olye pou yo reflete li. Pandan yo grandi epi mete tèt yo ansanm, yo sibi yon tranzisyon nan jeyometri fraktal, efektivman kreye yon modèl ki pa janm fini ki ka modèl pa matematisyen.
Hardenbrook ap bati sou yon deseni nan travay sou letan fonn pa Prof Golden ak ansyen etidyan ak chèchè nan inivèsite a nan adapte modèl Ising klasik la, ki te devlope plis pase yon syèk de sa epi eksplike kijan materyèl yo ka genyen oswa pèdi mayetis, nan modèl fonn. jeyometri letan. "Mwen espere fè modèl glas lanmè a pi egzak fizikman pou yo ka mete l nan modèl klima mondyal pou kreye yon apwòch ki pi egzak pou adrese letan fonn yo, ki gen yon efè etone sou albedo Aktik la," li eksplike.
Matematisyen yo te deja rezoud enigm ki jan yo defini lajè zòn glas lanmè majinal ondulasyon an, ki soti nan nwayo enteryè dans pake glas la rive nan fwontyè ekstèn yo, kote vag ka kraze glas k ap flote a.
Court Strong, ki se yon syantis atmosferik ak youn nan kòlèg Prof Golden nan University of Utah, te tire enspirasyon nan yon sous etranj: cortical serebral nan sèvo yon rat. Li te reyalize ke yo te ka sèvi ak menm metòd matematik pou mezire lajè zòn glas majinal la jan yo fè pou mezire epesè sèvo boul wonjè a, ki tou gen anpil varyasyon. Avèk èd nan modèl senplifye sa a, ekip la te kapab demontre ke zòn glas majinal la te elaji pa anviwon 40% kòm klima nou an te chofe.
Pwogram ACCESS Inivèsite Utah a, ki gen ladan rechèch pratik li yo, plonje elèv yo nan yon anviwònman entèdisiplinè kote matematik se yon pati nan yon pi gwo foto. Li ankouraje polinizasyon kwaze, kote metòd ak lide ki soti nan domèn syans ki sanble pa gen rapò yo ka itilize pou rezoud pwoblèm lè matematik ki kache a se esansyèlman menm bagay la.
"Lè w ap prezante yon sitiyasyon etranj, ou bezwen diferan kalite lespri pou gade nan yon pwoblèm aklè epi vini ak solisyon," di Prof Golden.
Pèt glas lanmè yo wè nan Aktik la te rive sou kèk deseni epi li kontinye nan yon vitès alarmant.
"Nou bezwen tout bon sèvo ak diferan fason pou panse ke nou ka jwenn, epi nou bezwen yo vit," li te di.
Elvis Bahati Orlendo, Fondasyon Entènasyonal pou Syans, Stockholm ak Dr Magdalena Stoeva, FIOMP, FIUPESM, revize atik sa a pou University of Utah, National Science Foundation ak Office of Naval Research.
Li plis sou Patisipe nan 5yèm Ane Polè Entènasyonal la 
Li plis bagay sou Apèl pou òf pou òganize Biwo Kowòdinasyon Entènasyonal IPY-5 la | dat limit: 6 fevriye 
Li plis bagay sou Apèl pou Komite Nasyonal IPY-5 yo 
