Океанические вихри не дают 60% тепла попасть в арктические моря
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.
Глобальное изменение климата особенно беспокоит специалистов, изучающих Арктику. Так, перенос более теплых воздушных и океанических масс из умеренных широт стабилизирует температуру воздуха в регионе и способствует потеплению, которое имеет множество неблагоприятных последствий как для природы, так и для человеческой деятельности — нарушение экосистем, уменьшение количества мест для размножения и отдыха животных, аварии на северной инфраструктуре, заход в поселения голодных хищников и прочее.
Примерно 75% тепла переносится воздушными потоками, а еще 25% приходит с океаническими течениями. При этом океанический приток тепла может запускать в климатической системе Арктики ряд процессов, которые еще больше усиливают его влияние, например, увеличивается испарение воды в атмосферу.
«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 кафедры океанологии СПбГУ 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 усиленному извлечению 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 мало исследованные океанические процессы и структуры, которые также влияют на перенос тепла в Мировом океане