Сильные штормы, бушующие в Южном океане, позволяют ему поглощать больше тепла из атмосферы. Новое исследование Гётеборгского университета показывает, что современные климатические модели недооценивают влияние штормов на перемешивание океана и дают менее надёжные прогнозы относительно климата в будущем.
Южный океан — это обширная акватория, окружающая Антарктический континент и регулирующая климат Земли за счёт переноса тепла, углерода и питательных веществ в Мировой океан. Южный океан играет важнейшую роль в поддержании климата, поглощая более 75 % избыточного тепла, выделяемого людьми во всём мире. Способность Южного океана замедлять потепление климата зависит от того, насколько эффективно он поглощает тепло из атмосферы.
В исследовании, опубликованном в Nature Geoscience, учёные из Гётеборгского университета показывают, что штормы играют ключевую роль в регулировании теплообмена между Южным океаном и атмосферой. Команда ученых обнаружила, что сильные ветры взбалтывают океан, поднимая более холодные глубинные воды и опуская более тёплые поверхностные. Поверхность остаётся более холодной и может поглощать больше тепла из атмосферы.
«Наше исследование показывает, что летом, когда штормовая активность выше, температура поверхности Южного океана ниже. Следовательно, во время шторма океан может поглощать больше тепла из атмосферы, чем в спокойную погоду», — говорит Марсель дю Плесси, исследователь в области океанографии из Гётеборгского университета.
Количество тепла, которое океан поглощает из атмосферы, влияет на всё: от того, насколько высокими будут температуры на суше, до площади морского льда и интенсивности морских тепловых волн.
Исследовательская группа изучала штормы в районе Антарктиды в течение последних нескольких десятилетий и теперь может связать изменения в интенсивности штормов и их ветрености с изменениями в нашем климате и атмосферной циркуляции. В целом наблюдается усиление штормов из-за увеличения разницы в атмосферном давлении между Антарктидой и субтропиками.
Современные модели, на которых основаны климатические прогнозы, как правило, недооценивают силу штормов в Южном океане и тем самым моделируют чрезмерно тёплый океан. «Вот почему наши результаты так важны: более точное представление о процессах, происходящих во время штормов, необходимо для прогнозов климата на будущее», — говорит Марсель дю Плесси.
Проведение исследований в Южном океане — сложная, трудоёмкая и дорогостоящая задача. Учёные использовали комбинацию современных автономных подводных и надводных роботов, которые измеряли температуру и солёность океана, а также атмосферные условия над волнами. Они сопоставили результаты роботизированных наблюдений с многолетними модельными и спутниковыми данными, чтобы разобраться в сложных процессах обмена теплом между океаном и штормами.
«Впервые мы можем чётко связать штормы в Южном океане с изменениями в потеплении океана и изменчивостью климата за последние 20 лет. Такие результаты означают, что мы можем лучше понять, как сегодня нагревается океан, и тем самым спрогнозировать, как может измениться климат Земли в будущем», — говорит Себастьян Сварт, профессор океанографии Гётеборгского университета.
Именно в антарктическое лето штормы оказывают наибольшее влияние на поглощение тепла океаном. Зимой происходят совершенно другие процессы. Исследователям предстоит изучить и понять их.
[Фото: NASA Worldview Snapshots]
