Ученым уже много лет известно, что глобальное потепление климата приводит к таянию Гренландского ледяного щита, второго по величине ледяного щита в мире. Однако новое исследование Океанографического института Вудс-Хоул (WHOI) показывает, что скорость таяния может быть временно увеличена или уменьшена двумя существующими климатическими моделями: Североатлантическим колебанием (NAO) и Атлантическим многодесятилетним колебанием (AMO).
Оба режима могут оказать серьезное влияние на региональный климат. САК, измеряемая как разница атмосферного давления между Азорскими островами и Исландией, может влиять на положение и силу западного следа шторма. Исследование показало, что, когда САК остается в своей отрицательной фазе (это означает, что атмосферное давление над Гренландией высокое), это может вызвать сильное таяние льда в Гренландии в летний сезон. Точно так же AMO, который изменяет температуру поверхности моря в Северной Атлантике, может вызвать сильное таяние, когда он находится в теплой фазе, повышая температуру региона в целом..
Если глобальное изменение климата будет продолжаться с нынешними темпами, ледяной щит Гренландии может в конечном итоге полностью растаять, но то, встретит ли его эта судьба раньше или позже, может быть определено этими двумя колебаниями, говорит Кэролайн Умменхофер, климатолог из WHOI и соавтор исследования. В зависимости от того, как взаимодействуют АМО и САК, избыточное таяние может произойти на два десятилетия раньше, чем ожидалось, или на два десятилетия позже в этом столетии.
«Мы знаем, что ледяной щит Гренландии частично тает из-за потепления климата, но это нелинейный процесс», - сказал Умменхофер. «Есть периоды, когда он будет ускоряться, и периоды, когда он не будет».
Ученые, такие как Умменхофер, видят острую необходимость понять, как естественная изменчивость может играть роль в ускорении или замедлении процесса таяния. «Последствия выходят за рамки только ледяного щита Гренландии - прогнозирование климата в масштабе следующих нескольких десятилетий также будет полезно для управления ресурсами, градостроителей и других людей, которым необходимо будет адаптироваться к этим изменениям», - добавила она.
На самом деле прогнозировать условия окружающей среды в десятилетнем масштабе непросто. NAO может переключаться между положительной и отрицательной фазами в течение нескольких недель, но AMO может потребоваться более 50 лет, чтобы пройти полный цикл. С тех пор, как ученые впервые начали отслеживать климат в конце 19 века, было зарегистрировано лишь несколько циклов АМО, что чрезвычайно затрудняет выявление надежных закономерностей. Чтобы еще больше усложнить ситуацию, ученым WHOI нужно было выяснить, какая часть эффекта таяния вызвана изменением климата, связанным с деятельностью человека, и какая часть может быть приписана AMO и NAO.
Для этого команда опиралась на данные Большого ансамбля модели системы Земли сообщества, массивного набора имитационных моделей климата в Национальном центре атмосферных исследований. С этой отправной точки исследователи рассмотрели 40 различных итераций модели, охватывающих 180 лет в течение 20-го и 21-го веков, причем каждая из них использовала немного разные начальные условия.
Хотя во всех симуляциях учитывались одинаковые человеческие факторы, такие как рост выбросов парниковых газов в течение двух столетий, в начале они использовали разные условия - особенно холодную зиму, например, или сильный сезон атлантических штормов, - которые привели к к отчетливой изменчивости результатов. Затем команда могла сравнить эти результаты друг с другом и статистически удалить эффекты, вызванные изменением климата, что позволило им изолировать эффекты AMO и NAO..
«Использование большого набора выходных данных модели повысило статистическую надежность наших результатов», - сказала Лили Хан, ведущий автор статьи.«Он предоставил гораздо больше данных, чем один запуск модели или наблюдения. Это очень полезно, когда вы пытаетесь исследовать что-то столь сложное, как взаимодействие атмосферы, океана и льда».