Огромная циркуляция в Атлантическом океане сыграла главную роль в фильме 2004 года «Послезавтра». В этой вымышленной сказке глобальное океаническое течение внезапно останавливается, и Нью-Йорк замерзает.
Хотя многие аспекты фильма нереалистичны, океанографы обеспокоены долгосрочной стабильностью циркуляции Атлантического океана, и предыдущие исследования показывают, что за последнее десятилетие она резко замедлилась. Новое исследование, проведенное Вашингтонским университетом и Океаническим университетом Китая, показало, что замедление не вызвано глобальным потеплением, а является частью регулярного многолетнего цикла, который повлияет на температуру в ближайшие десятилетия.
Статья была опубликована 19 июля в журнале Nature.
"Ученые-климатологи ожидали, что атлантическая опрокидывающая циркуляция в долгосрочной перспективе уменьшится из-за глобального потепления, но у нас есть прямые измерения ее силы только с апреля 2004 года. И измеренное с тех пор снижение в 10 раз больше, чем ожидалось", - сказал автор-корреспондент Ка-Кит Тунг, профессор прикладной математики UW с дополнительным назначением в области наук об атмосфере.
Многие сосредоточились на том факте, что она очень быстро снижается, и что, если эта тенденция сохранится, она преодолеет переломный момент, что приведет к такой катастрофе, как ледниковый период. Оказывается, ничего из этого не произойдет. произойдет в ближайшем будущем. Вместо этого быстрая реакция может быть частью естественного цикла, и есть признаки того, что спад уже заканчивается».
Результаты имеют последствия для поверхностного потепления. Скорость течения определяет, сколько поверхностного тепла будет передано в более глубокие слои океана, а более быстрая циркуляция отправит больше тепла в глубины Атлантического океана. Если течение замедлится, то оно будет накапливать меньше тепла, и Земля, скорее всего, увидит, как температура воздуха будет расти быстрее, чем с 2000 года.
Глобальные климатические модели могут спрогнозировать, что произойдет в долгосрочной перспективе, если двуокись углерода увеличится на определенную величину, но в настоящее время они не в состоянии предсказать поверхностное потепление в следующие несколько десятилетий, что требует знания того, как большая часть избыточного тепла, удерживаемого парниковыми газами, поглощается океанами», - сказал Тунг.
Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция, или AMOC, представляет собой конвейерную ленту, которая переносит поверхностные воды на север в Атлантическом океане; оттуда более тяжелая соленая вода опускается и возвращается на глубину из Лабрадорского и Северного морей, недалеко от Северного полюса, на юг до Южного океана. Большинство людей интересует, что происходит на поверхности - Гольфстрим и связанные с ним атлантические течения несут более теплую воду на север, принося умеренные температуры в Западную Европу.
Но в новой статье утверждается, что самый важный шаг с точки зрения климата - это то, что произойдет дальше. В Северной Атлантике более соленая вода из тропиков опускается почти на милю (1500 метров). При этом он уносит тепло вниз с поверхности.
Изменения в силе AMOC влияют на то, сколько тепла покидает нашу атмосферу. Новое исследование использует комбинацию данных от буев Арго, измерений температуры с судов, записей о приливах, спутниковых изображений высоты поверхности моря, которые могут показать выпуклости теплой воды, и недавнего высокотехнологичного отслеживания самого АМОК, чтобы предположить, что его сила колеблется в рамках примерно 60-70-летнего самоусиливающегося цикла.
Когда течение быстрее, больше теплой соленой тропической воды попадает в Северную Атлантику. С годами это приводит к таянию большего количества ледников, и в конечном итоге пресная вода делает поверхностные воды легче и с меньшей вероятностью тонет, замедляя течение..
Когда AMOC находится в медленной фазе, Северная Атлантика становится прохладнее, таяние льда замедляется, и, в конце концов, источник таяния пресной воды высыхает, и более тяжелая, более соленая вода может снова опускаться вниз, что ускоряет всю циркуляцию.
Новое исследование утверждает, что это течение не разрушается, а просто переходит из быстрой фазы в более медленную, и что это влияет на нагрев поверхности.
С 1975 по 1998 год AMOC находился в медленной фазе. По мере накопления парниковых газов в атмосфере Земля испытала заметное потепление на поверхности. Примерно с 2000 года и по настоящее время AMOC находится в своей более быстрой фазе, и повышенное тепло, погружающееся в Северную Атлантику, удаляет избыточное тепло с поверхности Земли и сохраняет его глубоко в океане..
«У нас есть примерно один цикл наблюдений на глубине, поэтому мы не знаем, периодически ли это, но, основываясь на поверхностных явлениях, мы думаем, что это очень вероятно», - сказал Тунг.
Новая статья поддерживает предыдущее исследование авторов, показывающее, что с 2000 года, когда наблюдения показывают замедление поверхностного потепления, тепло аккумулировалось глубоко в Атлантическом океане. Новое исследование показывает, что это тот же период, когда атлантическая опрокидывающая циркуляция находилась в своей быстрой фазе.
Недавние измерения плотности в Лабрадорском море показывают, что цикл начинает меняться, сказал Тунг. Это означает, что в ближайшие годы AMOC больше не будет направлять избыточное тепло, удерживаемое парниковыми газами, вглубь Северной Атлантики.
«Хорошая новость заключается в том, что индикаторы показывают, что это замедление опрокидывающей циркуляции Атлантики заканчивается, и поэтому нам не следует беспокоиться о том, что это течение рухнет в ближайшее время», - сказал Тунг. «Плохая новость заключается в том, что температура поверхности, вероятно, начнет расти быстрее в ближайшие десятилетия».