Amplified melt and flow of the Greenland ice sheet driven by late-summer cyclonic rainfall

Intense rainfall events significantly affect Alpine and Alaskan glaciers through enhanced melting, ice-flow acceleration and subglacial sediment erosion, yet their impact on the Greenland ice sheet has not been assessed. Here we present measurements of ice velocity, subglacial water pressure and meteorological variables from the western margin of the Greenland ice sheet during a week of warm, wet cyclonic weather in late August and early September 2011. We find that extreme surface runoff from melt and rainfall led to a widespread acceleration in ice flow that extended 140 km into the ice-sheet interior. We suggest that the late-season timing was critical in promoting rapid runoff across an extensive bare ice surface that overwhelmed a subglacial hydrological system in transition to a less-efficient winter mode. Reanalysis data reveal that similar cyclonic weather conditions prevailed across southern and western Greenland during this time, and we observe a corresponding ice-flow response at all land- and marine-terminating glaciers in these regions for which data are available. Given that the advection of warm, moist air masses and rainfall over Greenland is expected to become more frequent in the coming decades, our findings portend a previously unforeseen vulnerability of the Greenland ice sheet to climate change

De effecten van korte termijn bestrijdingsmaatregelen gedurende zomersmogepisoden in Nederland

De afgelopen jaren werden de drempelwaarden voor ozon op grondniveau, zoals vastgelegd in de huidige Richtlijn 92/72/EEC, veelvuldig overschreden in alle landen van de Europese Unie. De EU verplicht alle deelnemende landen om een onderzoek te doen naar het ozon reductie potentieel van korte termijn maatregelen tijdens ozonepisoden. In navolging hiervan hebben wij een modelstudie uitgevoerd waarbij vijf reductiescenario's op nationale schaal werden toegepast voor emissies uit 1995 en 2003. De korte termijn maatregelen hebben alleen betrekking op wegverkeer omdat reducties binnen andere sectoren niet effectief blijken en/of leidden tot aanzienlijke economische consequenties. De nationaal gemiddelde ozonmaxima blijken een paar procent te stijgen in zowel 1995 als 2003 als gevolg van korte termijn maatregelen. Het blijkt dat met name in zwaar geindustrialiseerde- en dichtbevolkte gebieden een duidelijke toename plaatsvindt van de ozonpieken (+5% in 2003), terwijl in de minder geindustrialiseerde- en dichtbevolkte gebieden de waarden varieren tussen -1% en +1%. Onze modelstudie geeft aan dat de 10% minimum effectiviteit voor het reduceren van ozonpieken, waarnaar wordt gestreefd in het Ozone Position Paper, niet wordt gehaald met korte termijn maatregelen in Nederland. Het blijkt dat permanente en grootschalige maatregelen in de nabije toekomst de enige manier is om substantiele verlaging van ozonpieken te bereiken.In recent years thresholds set by the current Council Directive 92/72/EEC on air pollution by ozone have been exceeded substantially in all Member States. The EU obligates all its Member States to carry out a principal investigation of the reduction potential of short-term measures for ozone maxima during episodes. In accordance with this request we conducted a model study and imposed five different short-term scenarios on a nation-wide scale for emissions from 1995 and 2003. The short-term measures solely concerned road traffic since other sectors appeared not very effective in reducing ozon precursor emissions and/or with considerable economic consequences. The nation-wide averaged results suggest an increase of a few percentage points in the ozone maxima in both 1995 and 2003 as a result of short-term measures. It appears that mainly the highly industrialised and populated areas clearly show increased ozone maxima (+5% in 2003), while in the less populated and industrialised areas the maxima vary between -1% and +1%. According to our model study the 10% minimum effectiveness of short-term abatement measures aimed at in the Ozone Position Paper will not be realised in the Netherlands. Permanent and large-scale measures appear to be the only means for realising substantial reductions in the ozone maxima.DG

De effecten van korte termijn bestrijdingsmaatregelen gedurende zomersmogepisoden in Nederland

In recent years thresholds set by the current Council Directive 92/72/EEC on air pollution by ozone have been exceeded substantially in all Member States. The EU obligates all its Member States to carry out a principal investigation of the reduction potential of short-term measures for ozone maxima during episodes. In accordance with this request we conducted a model study and imposed five different short-term scenarios on a nation-wide scale for emissions from 1995 and 2003. The short-term measures solely concerned road traffic since other sectors appeared not very effective in reducing ozon precursor emissions and/or with considerable economic consequences. The nation-wide averaged results suggest an increase of a few percentage points in the ozone maxima in both 1995 and 2003 as a result of short-term measures. It appears that mainly the highly industrialised and populated areas clearly show increased ozone maxima (+5% in 2003), while in the less populated and industrialised areas the maxima vary between -1% and +1%. According to our model study the 10% minimum effectiveness of short-term abatement measures aimed at in the Ozone Position Paper will not be realised in the Netherlands. Permanent and large-scale measures appear to be the only means for realising substantial reductions in the ozone maxima.De afgelopen jaren werden de drempelwaarden voor ozon op grondniveau, zoals vastgelegd in de huidige Richtlijn 92/72/EEC, veelvuldig overschreden in alle landen van de Europese Unie. De EU verplicht alle deelnemende landen om een onderzoek te doen naar het ozon reductie potentieel van korte termijn maatregelen tijdens ozonepisoden. In navolging hiervan hebben wij een modelstudie uitgevoerd waarbij vijf reductiescenario's op nationale schaal werden toegepast voor emissies uit 1995 en 2003. De korte termijn maatregelen hebben alleen betrekking op wegverkeer omdat reducties binnen andere sectoren niet effectief blijken en/of leidden tot aanzienlijke economische consequenties. De nationaal gemiddelde ozonmaxima blijken een paar procent te stijgen in zowel 1995 als 2003 als gevolg van korte termijn maatregelen. Het blijkt dat met name in zwaar geindustrialiseerde- en dichtbevolkte gebieden een duidelijke toename plaatsvindt van de ozonpieken (+5% in 2003), terwijl in de minder geindustrialiseerde- en dichtbevolkte gebieden de waarden varieren tussen -1% en +1%. Onze modelstudie geeft aan dat de 10% minimum effectiviteit voor het reduceren van ozonpieken, waarnaar wordt gestreefd in het Ozone Position Paper, niet wordt gehaald met korte termijn maatregelen in Nederland. Het blijkt dat permanente en grootschalige maatregelen in de nabije toekomst de enige manier is om substantiele verlaging van ozonpieken te bereiken

Voorlopige beoordeling van de luchtkwaliteit voor ozon in Nederland in het kader van de EU-regelgeving

Before implementing the third European directive, the member states of the European Union should assess the air quality for ozone in their countries. Measerements and modelling results indicate that the target value for the protection of human health and vegetation in 2010 will not be exceeded. The ozone concentrations measured at each sampling point during the years 1997-2001 show that the long-term objectives for the protection of human health and vegetation were exceeded in all zones and agglomerations. As a consequence, all zones and agglomerations have been included in the strictest monitoring regime. Where measurements are the sole source of information used to assess ambient air quality for ozone, the third daughter directive requires that under regime 1, data is to be obtained from 31 sampling points, divided between sites in urban areas (3), suburban areas (12) and rural (regional) areas (16). A comparison of current numbers and locations of ozone sampling points showed a need for additional points for monitoring ozone and nitrogen dioxide particularly in suburban areas of zones and agglomerations.Voorafgaand aan de invoering van de derde EU-dochterrichtlijn, wordt de luchtkwaliteit, voor ozon, in de lidstaten beoordeeld. Op basis van de metingen en de modelberekeningen blijkt dat in 2010 de streefwaarden voor de bescherming van de gezondheid van de mens en van ecosystemen niet worden overschreden. De ozonmeetwaarden per station voor de jaren 1997-2001 zijn getoetst aan de langetermijndoelstellingen voor de bescherming van de gezondheid van de mens en van ecosystemen. Hieruit blijkt dat deze in alle zones en agglomeraties worden overschreden. Daardoor worden alle zones en agglomeraties in het strengste regime (1) ingedeeld. Indien metingen de enige informatiebron zijn voor de beoordeling van de luchtkwaliteit voor ozon dan geldt volgens de derde dochterrichtlijn voor regime 1 een meetverplichting van 31 meetstations die worden verdeeld over locaties in stadsgebied (3), voorstadsgebied (12) en platteland/regionaal (16). Uit een vergelijking met de huidige aantallen en locaties van de ozonmeetstations in het LML blijkt dat er met name meetstations voor ozon en stikstofdioxide in voorstedelijk gebied, in zones en agglomeraties, bij moeten komen

Voorlopige beoordeling van de luchtkwaliteit voor ozon in Nederland in het kader van de EU-regelgeving

Voorafgaand aan de invoering van de derde EU-dochterrichtlijn, wordt de luchtkwaliteit, voor ozon, in de lidstaten beoordeeld. Op basis van de metingen en de modelberekeningen blijkt dat in 2010 de streefwaarden voor de bescherming van de gezondheid van de mens en van ecosystemen niet worden overschreden. De ozonmeetwaarden per station voor de jaren 1997-2001 zijn getoetst aan de langetermijndoelstellingen voor de bescherming van de gezondheid van de mens en van ecosystemen. Hieruit blijkt dat deze in alle zones en agglomeraties worden overschreden. Daardoor worden alle zones en agglomeraties in het strengste regime (1) ingedeeld. Indien metingen de enige informatiebron zijn voor de beoordeling van de luchtkwaliteit voor ozon dan geldt volgens de derde dochterrichtlijn voor regime 1 een meetverplichting van 31 meetstations die worden verdeeld over locaties in stadsgebied (3), voorstadsgebied (12) en platteland/regionaal (16). Uit een vergelijking met de huidige aantallen en locaties van de ozonmeetstations in het LML blijkt dat er met name meetstations voor ozon en stikstofdioxide in voorstedelijk gebied, in zones en agglomeraties, bij moeten komen.Before implementing the third European directive, the member states of the European Union should assess the air quality for ozone in their countries. Measerements and modelling results indicate that the target value for the protection of human health and vegetation in 2010 will not be exceeded. The ozone concentrations measured at each sampling point during the years 1997-2001 show that the long-term objectives for the protection of human health and vegetation were exceeded in all zones and agglomerations. As a consequence, all zones and agglomerations have been included in the strictest monitoring regime. Where measurements are the sole source of information used to assess ambient air quality for ozone, the third daughter directive requires that under regime 1, data is to be obtained from 31 sampling points, divided between sites in urban areas (3), suburban areas (12) and rural (regional) areas (16). A comparison of current numbers and locations of ozone sampling points showed a need for additional points for monitoring ozone and nitrogen dioxide particularly in suburban areas of zones and agglomerations.DG

Evolution of the subglacial drainage system beneath the Greenland Ice Sheet revealed by tracers

Predictions of the Greenland Ice Sheet’s response to climate change are limited in part by uncertainty in the coupling between meltwater lubrication of the ice-sheet bed and ice flow1, 2, 3. This uncertainty arises largely from a lack of direct measurements of water flow characteristics at the bed of the ice sheet. Previous work has been restricted to indirect observations based on seasonal and spatial variations in surface ice velocities4, 5, 6, 7 and on meltwater flux8. Here, we employ rhodamine and sulphur hexafluoride tracers, injected into the drainage system over three melt seasons, to observe subglacial drainage properties and evolution beneath the Greenland Ice Sheet, up to 57 km from the margin. Tracer results indicate evolution from a slow, inefficient drainage system to a fast, efficient channelized drainage system over the course of the melt season. Further inland, evolution to efficient drainage occurs later and more slowly. An efficient routing of water was established up to 41 km or more from the margin, where the ice is approximately 1 km thick. Overall, our findings support previous interpretations of drainage system characteristics, thereby validating the use of surface observations as a means of investigating basal processes