Sampeyan bisa uga ngarepake anekdot kuku sing kaya ngono saka panjelajah, nanging Dr Reimer minangka ahli matematika lan dosen ing Universitas Utah, uga dadi bagean saka komunitas sing wis ngganti ruang kelas sing mulyo kanggo sawetara ara-ara samun sing paling ora ramah ing bumi. , ing bid kanggo nggunakake angka kanggo mangerteni pamanasan global.
Petualangan kasebut ngidini dheweke bisa mirsani langsung proses sing nyebabake owah-owahan ing wilayah kutub lan validasi teori matematika es laut lan perane minangka komponen kritis ing sistem iklim bumi.
Ketebalan lan ombone es segara ing Arktik wis mudhun kanthi cepet wiwit pangukuran satelit pisanan ditindakake 1979.
Es segara minangka lemari es bumi, nggambarake sinar srengenge bali menyang antariksa. Anane sing langgeng penting kanggo masa depan planet kita amarga, amarga luwih akeh es cair, luwih akeh banyu peteng sing bakal nyerep sinar matahari. Banyu panas srengenge iki nyawiji luwih akeh es ing siklus sing nguatake awake dhewe sing diarani es albedo. saran.
Nalika penurunan es segara bisa uga minangka salah sawijining owah-owahan skala gedhe sing paling katon sing ana hubungane karo pemanasan planet ing permukaan bumi, nganalisa, model lan prédhiksi prilaku lan respon sistem kutub sing didhukung pancen angel banget, nanging ahli matematika bisa mbantu.
Kenneth Golden, profesor matématika lan profesor tambahan teknik biomedis ing Universitas Utah, wis mbangun program es laut sing unik sajrone 30 taun. Kombinasi riset matématika, modeling iklim lan ekspedisi lapangan sing nyenengake, wis narik kawigaten para siswa lan peneliti pasca doktoral, kalebu Dr Reimer, sing fokus ing nggunakake ilmu jinis iki kanggo mbantu ngatasi tantangan iklim sing saya ganti kanthi cepet.
Dr Reimer wis sinau carane bruwang kutub lan asu laut nanggapi owah-owahan ing lingkungan beku. Nalika dheweke nggunakake model matematika kanggo mangerteni interaksi antarane makhluk kasebut lan habitate, dheweke uga njupuk pangukuran lan conto saka bruwang ing Arktik, sing ora bisa ditindakake minangka ahli matematika. "Dheweke lagi ora babar blas turu nalika lagi tranquilized; padha groggy," dheweke nerangake. "Salah sijine nggumunake aku amarga kayane bisa tangi ing sawetara titik."
Dr Reimer njupuk pangukuran saka bruwang kutub sing disedhiyakake ing Arktik.
Habitat sing nyusut tegese bruwang kutub mlaku ing es tipis, nanging pangarep-arep studi kaya Dr Reimer bakal mbantu para ahli ngerti carane nglindhungi predator sing nggumunake.
Nanging, donya mikroskopis "atine-ndamu" bakteri lan ganggang sing manggon ing kanthong banyu asin nang es segara sing saiki excites dheweke. Komunitas biologi lan habitat iki dipengaruhi dening owah-owahan suhu, salinitas lan cahya, dadi angel kanggo model kanthi akurat. Ing karya saiki, Dr Reimer mbangun model kanggo mangerteni carane faktor kasebut sesambungan kanggo nemtokake aktivitas biologi ing es. "Ngerteni carane proses ing skala cilik iki nyumbang kanggo pola tingkat makro iku kritis kanggo modeling impact saka iklim anget ing ekologi segara kutub," dheweke nerangake.
Iku tantangan kanggo mangerteni carane struktur mikroskopis es segara mengaruhi prilaku expanses massive saka es sing kapentingan Prof Golden. Dheweke wis ngunjungi wilayah kutub bumi kaping 18, nglawan angin barat sing dikenal minangka "Roaring Forties" kanggo tekan Antartika kanthi kapal lan nyingkiri nyemplung ing banyu es nalika ngukur es segara. "Sawijining wektu aku dibukak dening paus gedhe watara wolung kaki, sing bisa gampang mecah floe tipis aku ing karo gulung cepet kasual saka buntut sawijining," ngandika.
Prof Golden nyinaoni struktur mikro es segara kanggo ngetung sepira gampang cairan bisa mili. “Es laut iku asin. Nduwe struktur mikro keropos saka inklusi brine sing beda banget karo es banyu tawar, "ujare.
Prof Golden wis mimpin tim interdisipliner kanggo prédhiksi suhu kritis kang inklusi brine nyambung munggah supaya adi bisa mili liwat es segara, lan ngembangaken technique tomografi sinar-X pisanan kanggo njelasno carane géomètri inklusi évolusi karo suhu. "Ngerti carane banyu segara percolates liwat es segara iku salah siji saka tombol kanggo kokwaca carane owah-owahan iklim bakal muter metu ing lingkungan segara kutub," kang nerangake.
Nemokake "saklar on-off" iki mbantu para ilmuwan luwih ngerti proses kayata carane nutrisi sing nyedhiyakake komunitas alga sing manggon ing inklusi brine diisi maneh.
Pasinaon Profesor Golden nuduhake carane gampang cairan bisa mili liwat es segara, sing nduweni struktur mikro keropos saka inklusi brine (digambar). WF Weeks lan A. Assur, CRREL (Laporan Penelitian lan Teknik Wilayah Dingin AS) 269, 1969
Brine ing es segara uga mengaruhi tandha radar, sing mengaruhi pangukuran satelit saka paramèter kaya ketebalan es sing digunakake kanggo validasi model iklim. Model kasebut penting amarga prédhiksi owah-owahan iklim ing mangsa ngarep lan digunakake dening pimpinan lan ilmuwan donya kanggo nggawe strategi mitigasi.
Macem-macem es menehi tantangan, nanging keragaman ing antarane peneliti, guru lan siswa nggawe lingkungan sing sampurna kanggo ide seger. Ing AS, mung seprapat gelar doktor ing matematika lan ilmu komputer sing dianugerahi kanggo wanita ing 2015, nanging skema kayata Universitas Utah. ACCESS program nurturing matématikawan wadon bakat dening mbantu wong mbukak kunci kesempatan kayata bimbingan lan riset tangan. Ekspedisi menyang Arktik ora mung menehi siswa pengalaman sing luwih dhuwur, nanging mesthekake para ahli matematika melu riset lan solusi sing canggih, bebarengan karo ilmuwan lan insinyur iklim.
Nalika lagi ora nglawan badai salju, Dr Reimer lan Prof Golden nggarap proyek kolaboratif, interdisipliner lan co-mentor mahasiswa sarjana wanita minangka bagéan saka program ACCESS. Sawise nyegerake komponen matematika ing taun 2018 kanggo nyakup owah-owahan iklim, Prof Golden wis ndeleng kira-kira kaping telu jumlah siswa ACCESS sing kasengsem njupuk jurusan matematika utawa riset riset tinimbang sadurunge.
Rebecca Hardenbrook, sing siji saka Profesor Golden kang PhD mahasiswa, ngandika: "fokus ing mencet masalah kaya owah-owahan iklim nengsemake luwih saka wong kita arep menyang matématika, kang saben wong, nanging utamané, wanita, wong saka werna, wong aneh; sapa wae saka latar mburi sing kurang diwakili."
Hardenbrook gabung karo program ACCESS sadurunge taun pisanan minangka sarjana, nglampahi musim panas ing lab astrofisika, sing mbukak mripate kanggo nindakake riset. "Iki pancen owah-owahan urip," ujare, paling ora amarga dheweke luwih mutusake kanggo nggayuh gelar PhD ing matematika karo Prof Golden sawise sinau transportasi termal liwat es segara minangka sarjana.
Rebecca Hardenbrook mulang matématika marang para siswa ing Universitas Utah ing Salt Lake City.
Dheweke saiki menehi inspirasi marang siswa sing luwih enom babagan skema ACCESS minangka asisten guru, uga nggawe model kolam leleh, yaiku kolam banyu ing es segara Arktik. Kolam iki nduweni peran penting kanggo nemtokake tingkat leleh jangka panjang tutup es segara Arktik kanthi nyerep radiasi surya tinimbang nggambarake. Nalika tuwuh lan gabung, dheweke ngalami transisi geometri fraktal, kanthi efektif nggawe pola sing ora ana pungkasan sing bisa dimodelake dening para ahli matematika.
Hardenbrook mbangun ing dasawarsa karya ing blumbang leleh dening Prof Golden lan mahasiswa sadurunge lan peneliti ing universitas kanthi adaptasi model Ising klasik, kang dikembangaké luwih saka abad kepungkur lan nerangake carane bahan bisa gain utawa ilang magnetisme, kanggo model nyawiji. geometri kolam. "Muga-muga bisa nggawe model es segara luwih akurat kanthi fisik supaya bisa dilebokake ing model iklim global kanggo nggawe pendekatan sing luwih akurat kanggo ngatasi blumbang leleh, sing duwe efek nggumunake ing albedo Arktik," dheweke nerangake.
Matématikawan wis ngrampungake teka-teki babagan carane nemtokake jembaré zona es segara marjinal undulating, sing ngluwihi saka inti padhet es paket menyang pinggir njaba, ing ngendi ombak bisa ngilangi es sing ngambang.
Court Strong, sing dadi ilmuwan atmosfer lan salah sawijining kolega Prof Golden ing Universitas Utah, narik inspirasi saka sumber sing ora biasa: korteks serebral otak tikus. Dheweke temen maujud padha bisa nggunakake cara matematika padha kanggo ngukur jembaré zona es marginal padha kanggo ngukur kekandelan otak bumpy rodent, kang uga wis akèh variasi. Kanthi bantuan model sing disederhanakake iki, tim kasebut bisa nduduhake manawa zona es marginal saya tambah udakara 40% amarga iklim kita wis anget.
Skema ACCESS universitas Utah, kalebu riset tangan, nyemplungake siswa ing lingkungan interdisipliner ing ngendi matematika minangka bagean saka gambar sing luwih gedhe. Iki nyengkuyung penyerbukan silang, ing ngendi metode lan gagasan saka bidang ilmu sing ora ana hubungane bisa digunakake kanggo ngatasi masalah nalika matématika dhasaré padha.
"Yen sampeyan diwenehi kahanan sing ora biasa, sampeyan butuh macem-macem pikiran kanggo ndeleng masalah kanthi jelas lan menehi solusi," ujare Prof Golden.
Mundhut es segara sing katon ing Arktik wis kedadeyan mung sawetara dekade lan terus kanthi cepet.
"Kita butuh kabeh otak sing apik lan macem-macem cara mikir sing bisa ditindakake, lan kita butuh kanthi cepet," ujare.
Artikel iki wis dideleng kanggo Universitas Utah, Yayasan Ilmu Nasional lan Kantor Riset Angkatan Laut dening Elvis Bahati Orlendo, Yayasan Internasional Ilmu, Stockholm lan Dr Magdalena Stoeva, FIOMP, FIUPESM.
Waca liyane babagan Melu ing Taun Kutub Internasional kaping 5 
Waca liyane babagan Nelpon Tawaran kanggo dadi tuan rumah Kantor Koordinasi Internasional IPY-5 | deadline: 6 Februari Waca liyane babagan Telpon kanggo Komite Nasional IPY-5 
