Влияние Тихого океана на потепление в Арктике

В рамках нового исследования под руководством Саммера Преториуса, который недавно получил степень постдокторанта в университете Карнеги, было выявлено, что поток тепла от северной части Тихого океана имеет более существенное влияние на климат в Арктике, чем считалось ранее. Исследование было опубликовано 7 августа 2018 в журнале Природные связи.

Арктика испытывает самые быстрые и самые большие изменения температуры вследствие глобального потепления, чем любой другой регион. При этом освобождение морских вод ото льда происходит значительно быстрее, чем прогнозировалось. Так называемый эффект арктического (или полярного) усиления представляет хорошо изученную реакцию, которая содержит в себе комплекс механизмов с положительной обратной связью, действующих в полярных регионах.

До сегодняшнего дня не было чёткого понимания, как модели температуры поверхности морей и потоки тепла, переносимые океаническими течениями из других регионов планеты, влияют на эту обратную связь. Это исследование предполагает, что важность изменений, происходящих в Тихом океане, можете оказывать более значительный эффект на климат в Арктике, чем предполагалось ранее.

Палеоклиматические данные показывают, что изменение климата в Арктике может быть очень резким и происходит очень быстро. Во время последнего таяния ледников, когда планета стала теплеть вследствие увеличения количества парниковых газов, произошло два эпизода ускоренного потепления в Арктике — с повышением температуры на 15°C в Гренландии всего за несколько десятилетий. Оба события сопровождались быстрым потеплением северной части Тихого и Северного Атлантического океанов в средних широтах.

На основании этих последних изменений, побудивших текущее исследование, команда ученых смоделировала потоки тепла из океана в атмосферу для северной части Тихого и Северного Атлантического океанов. Для оценки влияния на температуру поверхности Арктики и климатическую обратную связь были использованы данные модели CESM Национального центра атмосферных исследований.

Преториус объясняет: «Поскольку мы выявили связь между резким изменением температуры в Арктике и изменением температуры моря в северной части Тихого и Северного Атлантического океанов в прошлом, мы считаем, что важно понять, как каждый регион действует на Арктику, чтобы оценить текущие и будущие изменения в Арктике».

Исследователи пришли к выводу, что аномалии повышения и понижения температуры в северной части Тихого океана привели к более значительным глобальным и арктическим аномалиям температуры воздуха, чем аналогичные изменения, смоделированные для Северного Атлантического океана. До сегодняшнего времени такая чувствительность была недооцененной.

Ученые изучали несколько механизмов, которые могли бы вызвать изменения, и нашли, что сильные глобальные и Арктические изменения зависят от объёма водяных паров, которые переносятся океаном из средних широт в Арктику. Когда тёплый влажный воздух переносится в направлении Арктики, он может привести к образованию низкой облачности, которая будет действовать как одеяло, удерживая тепло рядом с поверхностью. В результате льды Арктики отступают, вызывая образование низкой облачности и усиливая потепление в Арктике.

Так называемая обратная связь лёд-альбедо вызывает отступление льда и снега, что приводит к ещё большему потеплению за счёт большего поглощения солнечного тепла более тёмными поверхностями.

В течение последних лет Арктика испытывает ещё большее ускорение потепления. Авторы отмечают, что необычно высокая температура северо-восточной части Тихого океана подстегнула потепление в Арктике, возможно, сигнализируя о более тесной связи между этими регионами, чем считалось ранее.

«Несмотря на то, что это исследование было в значительной степени теоретическим, наши результаты показывают, что изменения в Тихом океане могут оказывать значительно больший эффект на климатическую систему, чем предполагалось», отметил соавтор Кен Калдериа из университета Карнеги.