Океанологи Санкт-Петербургского
университета вместе с коллегами из Морского гидрофизического института РАН и
Центра климатических исследований Бьеркнеса, исследовав данные об океанических
вихрях, первыми в мире выяснили, что такие вихри забирают почти треть тепла из
течений субарктических морей. Это существенно уменьшает поступление
океанического тепла в Баренцево море и в Арктический бассейн и влияет на
климатические изменения в этих регионах.
Температура поверхности моря (°C,
цветом) и скорости течения (стрелки). Виден крупный вихрь, сформировавшийся на
Норвежском течении и переносящий тепло на северо-запад, а также более мелкий
вихрь. © Предоставлено Игорем Башмачниковым.
Изучение Арктики сегодня является одним из важнейших
приоритетов в России, большое значение в этой работе имеет исследование
особенностей арктического климата – погодных особенностей, температуры воздуха
и других аспектов. Перенос более теплых воздушных и океанических масс из
умеренных широт стабилизирует температуру воздуха в Арктике и способствует потеплению.
Результаты исследования опубликованы в научном журнале JGR: Oceans →
Примерно 75 % тепла переносится воздушными потоками,
а еще 25 % приходит с океаническими течениями. При этом океанический проток
тепла может запускать в климатической системе Арктики ряд положительных
обратных связей, которые многократно усиливают первоначальный эффект.
«Например, усиление океанического
притока тепла ведет к увеличению потока тепла из океана в атмосферу в полярных
широтах, а также к увеличению испарения. Выделившееся в атмосферу тепло
изменяет характер атмосферной циркуляции и может приводить к региональному
усилению или, наоборот, ослаблению переноса атмосферного тепла в Арктику.
Увеличение концентрации водяного пара в
свою очередь задерживает тепловое излучение от поверхности земли, создавая
парниковый эффект и приводя к росту температуры воздуха. Другой механизм –
отступление кромки льда. Лед и снег отражают 50–90 % приходящей солнечной
радиации, а вода только 10 %. При увеличении океанического притока тепла в
полярные широты увеличивается площадь открытой воды, значит, поверхность океана
эффективнее поглощает солнечную радиацию в Арктическом регионе и приводит к
дальнейшему отступлению льда. И таких связей очень много», – объяснил доцент
СПбГУ (кафедра океанологии) Игорь Башмачников.
Важным аспектом такой взаимосвязи является
распространение океанического тепла. Потоки океанического тепла разделяются в
Норвежском море на две ветви: одна направлена на восток, в Баренцево море, а
вторая продолжает движение на север, в Арктический бассейн, ограниченный
шельфами Евразии, Северной Америки и острова Гренландия. Ученые СПбГУ первыми в
мире изучили вклад океанических вихрей в перенос тепла и определили их роль в
этом процессе. Оказалось, что вихри извлекают из течений и аккумулируют в
Норвежском и Гренландском морях до трети всего тепла, приходящего из умеренных
широт. Еще треть уходит в Баренцево море, а остальное тепло продолжает свое
движение в Арктический бассейн. Такие выводы стали возможны благодаря выявлению
вихрей на спутниковых снимках за последние 30 лет и их сопоставлению с
натурными наблюдениями за этот же период.
Кроме того, ученые также определили, что наблюдаемый
процесс вихреобразования способен существенно уменьшать амплитуду температурных
аномалий, которые приносятся течениями из умеренных широт и связаны как с
сезонной, так и с межгодовой изменчивостью температуры воды низких широт. Так,
увеличение температуры воды в южной части Норвежского течения приводит к
усилению извлечения тепла из течения вихрями по сравнению со стандартной
ситуацией. В результате в более северных районах рост температуры воды в
Норвежском течении оказывается существенно меньшим, чем можно было бы ожидать.
Этот эффект позволяет сгладить влияние колебаний температуры воды умеренных и
тропических широт на изменения климата в Арктике.
Однако, как отметил океанолог СПбГУ, полученные
данные не дают полного представления о балансе тепла Норвежского и
Гренландского морей. Так, вероятно, существуют другие, на данный момент
малоисследованные океанические процессы и структуры, которые также влияют на
перенос тепла в Мировом океане.
Источник: Санкт-Петербургский государственный университет.