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Climatology and Evolution of the Antarctic Peninsula Föhn Wind‐Induced Melt Regime From 1979–2018
Journal of Geophysical Research: Atmospheres ( IF 3.8 ) Pub Date : 2021-01-18 , DOI: 10.1029/2020jd033682
M. K. Laffin 1 , C. S. Zender 1, 2 , S. Singh 2 , J. Van Wessem 3 , C. J. P. P. Smeets 3 , C. H. Reijmer 3
Affiliation  

Warm and dry föhn winds on the Antarctic Peninsula (AP) cause surface melt that can destabilize vulnerable ice shelves. Topographic funneling of these downslope winds through mountain passes and canyons can produce localized wind‐induced melt that is difficult to quantify without direct measurements. Our Föhn Detection Algorithm (FöhnDA) identifies the surface föhn signature that causes melt from measurement by 12 Automatic Weather Stations on the AP, that train a machine learning model to detect föhn in 5 km Regional Atmospheric Climate Model 2 (RACMO2.3p2) simulations and in the ERA5 reanalysis model. We estimate the fraction of AP surface melt attributed to föhn and possibly katabatic winds and identify the drivers of melt, temporal variability, and long‐term trends and evolution from 1979–2018. We find that föhn wind‐induced melt accounts for 3.1% of the total melt on the AP and can be as high at 18% close to the mountains where the winds funnel through mountain canyons. Föhn‐induced surface melt does not significantly increase from 1979–2018, despite a warmer atmosphere and more positive Southern Annular Mode. However, a significant increase (+0.1 Gt y‐1) and subsequent decrease/stabilization occur in 1979–1998 and 1999–2018, consistent with the AP warming and cooling trends during the same time periods. Föhn occurrence, more than föhn strength, drives the annual variability in föhn‐induced melt. Long‐term föhn‐induced melt trends and evolution are attributable to seasonal changes in föhn occurrence, with increased occurrence in summer, and decreased occurrence in fall, winter, and early spring over the past 20 years.

中文翻译:

1979–2018年南极半岛Föhn风致融融制度的气候学和演化

南极半岛(AP)上的干风和干风会引起表面融化,从而使脆弱的冰架不稳定。这些下坡风通过山口和峡谷的地形漏斗会产生局部的风致融化,如果不进行直接测量就很难量化。我们的Föhn检测算法(FöhnDA)可以识别由AP上的12个自动气象站进行测量而导致融化的表面föhn签名,这些信息会训练机器学习模型以在5 km的区域大气气候模型2(RACMO2.3p2)模拟中检测föhn并在ERA5重新分析模型中。我们估计归因于föhn和可能有风的风造成的AP表面融化的比例,并确定1979-2018年融化,时间变异性以及长期趋势和演变的驱动因素。我们发现风造成的融化占AP上总融化的3.1%,并且在风经山峡谷漏入的山脉附近可能高达18%。尽管大气变暖和南环空模式更为积极,但从1979年至2018年,Föhn引起的表面融化并未显着增加。但是,在1979–1998年和1999–2018年,显着增加(+0.1 Gt y-1)并随后降低/稳定,这与同一时期AP的升温和降温趋势一致。Föhn的发生,而不是Föhn的强度,驱动了Föhn引起的熔体的年度变化。在过去20年中,长期的föhn引起的融化趋势和演化归因于föhn发生的季节性变化,夏季增加,而秋季,冬季和初春的发生减少。AP上总融化量的1%,在风向山峡谷漏斗的山脉附近可能高达18%。尽管大气变暖和南环空模式更为积极,但从1979年至2018年,Föhn引起的表面融化并未显着增加。但是,在1979–1998年和1999–2018年,显着增加(+0.1 Gt y-1)并随后降低/稳定,这与同一时期AP的升温和降温趋势一致。Föhn的发生,而不是Föhn的强度,驱动了Föhn引起的熔体的年度变化。在过去20年中,长期的föhn引起的融化趋势和演化归因于föhn发生的季节性变化,夏季增加,而秋季,冬季和初春的发生减少。AP上总融化量的1%,在风向山峡谷漏斗的山脉附近可能高达18%。尽管大气变暖和南环空模式更为积极,但从1979年至2018年,Föhn引起的表面融化并未显着增加。但是,在1979–1998年和1999–2018年,显着增加(+0.1 Gt y-1)并随后降低/稳定,这与同一时期AP的升温和降温趋势一致。Föhn的发生,而不是Föhn的强度,驱动了Föhn引起的熔体的年度变化。在过去20年中,长期的föhn引起的融化趋势和演化归因于föhn发生的季节性变化,夏季增加,而秋季,冬季和初春的发生减少。
更新日期:2021-02-10
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