Positive trend in the mean speed and deformation rate of Arctic sea ice, 1979–2007

International audience Using buoy data from the International Arctic Buoy Program, we found that the sea ice mean speed has substantially increased over the last 29 years (+17% per decade for winter and +8.5% for summer). A strong seasonal dependence of the mean speed is also revealed, with a maximu...

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Published in:Journal of Geophysical Research
Main Authors: Rampal., P., Weiss, Jérôme, Marsan, D.
Other Authors: Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE), Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT), Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG), Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:English
Published: HAL CCSD 2009
Subjects:
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Rampal., P.
Weiss, Jérôme
Marsan, D.
Positive trend in the mean speed and deformation rate of Arctic sea ice, 1979–2007
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description International audience Using buoy data from the International Arctic Buoy Program, we found that the sea ice mean speed has substantially increased over the last 29 years (+17% per decade for winter and +8.5% for summer). A strong seasonal dependence of the mean speed is also revealed, with a maximum in October and a minimum in April. The sea ice mean strain rate also increased significantly over the period (+51% per decade for winter and +52% for summer). We check that these increases in both sea ice mean speed and deformation rate are unlikely to be consequences of a stronger atmospheric forcing. Instead, they suggest that sea ice kinematics play a fundamental role in the albedo feedback loop and sea ice decline: increasing deformation means stronger fracturing, hence more lead opening, and therefore a decreasing albedo. This accelerates sea ice thinning in summer and delays refreezing in early winter, therefore decreasing the mechanical strength of the cover and allowing even more fracturing, larger drifting speed and deformation, and possibly a faster export of sea ice through the Fram Strait. The September minimum sea ice extent of 2007 might be a good illustration of this interplay between sea ice deformation and sea ice shrinking, as we found that for both winter 2007 and summer 2007 exceptionally large deformation rates affected the Arctic sea ice cover.
author2 Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE)
Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT)
Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG)
Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
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spelling ftccsdartic:oai:HAL:insu-00420848v1 2023-05-15T13:11:01+02:00 Positive trend in the mean speed and deformation rate of Arctic sea ice, 1979–2007 Rampal., P. Weiss, Jérôme Marsan, D. Laboratoire de glaciologie et géophysique de l'environnement (LGGE) Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique (LGIT) Observatoire des Sciences de l'Univers de Grenoble (OSUG) Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Université Joseph Fourier - Grenoble 1 (UJF)-Institut polytechnique de Grenoble - Grenoble Institute of Technology (Grenoble INP )-Institut national des sciences de l'Univers (INSU - CNRS)-Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA)-Université Savoie Mont Blanc (USMB Université de Savoie Université de Chambéry )-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)-Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (LCPC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) 2009-05-14 https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00420848 https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00420848/document https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00420848/file/2008JC005066.pdf https://doi.org/10.1029/2008JC005066 en eng HAL CCSD American Geophysical Union info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/10.1029/2008JC005066 insu-00420848 https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00420848 https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00420848/document https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00420848/file/2008JC005066.pdf doi:10.1029/2008JC005066 info:eu-repo/semantics/OpenAccess ISSN: 0148-0227 EISSN: 2156-2202 Journal of Geophysical Research https://hal-insu.archives-ouvertes.fr/insu-00420848 Journal of Geophysical Research, American Geophysical Union, 2009, 114, pp.C05013. ⟨10.1029/2008JC005066⟩ [SDU.STU.GL]Sciences of the Universe [physics]/Earth Sciences/Glaciology info:eu-repo/semantics/article Journal articles 2009 ftccsdartic https://doi.org/10.1029/2008JC005066 2021-10-23T23:55:56Z International audience Using buoy data from the International Arctic Buoy Program, we found that the sea ice mean speed has substantially increased over the last 29 years (+17% per decade for winter and +8.5% for summer). A strong seasonal dependence of the mean speed is also revealed, with a maximum in October and a minimum in April. The sea ice mean strain rate also increased significantly over the period (+51% per decade for winter and +52% for summer). We check that these increases in both sea ice mean speed and deformation rate are unlikely to be consequences of a stronger atmospheric forcing. Instead, they suggest that sea ice kinematics play a fundamental role in the albedo feedback loop and sea ice decline: increasing deformation means stronger fracturing, hence more lead opening, and therefore a decreasing albedo. This accelerates sea ice thinning in summer and delays refreezing in early winter, therefore decreasing the mechanical strength of the cover and allowing even more fracturing, larger drifting speed and deformation, and possibly a faster export of sea ice through the Fram Strait. The September minimum sea ice extent of 2007 might be a good illustration of this interplay between sea ice deformation and sea ice shrinking, as we found that for both winter 2007 and summer 2007 exceptionally large deformation rates affected the Arctic sea ice cover. Article in Journal/Newspaper albedo Arctic Fram Strait International Arctic Buoy Program Sea ice Archive ouverte HAL (Hyper Article en Ligne, CCSD - Centre pour la Communication Scientifique Directe) Arctic Journal of Geophysical Research 114 C5