Неравномерное повышение уровня моря за последнюю четверть века было частично вызвано антропогенным изменением климата, а не только естественной изменчивостью, согласно новому исследованию.
Выводы показывают, что регионы мира, где уровень моря поднимается выше среднего, включая Восточное побережье Соединенных Штатов и Мексиканский залив, могут ожидать сохранения этой тенденции по мере потепления климата.
Исследование, опубликованное сегодня в Proceedings of the National Academy of Sciences, было проведено учеными Джоном Фасулло из Национального центра атмосферных исследований (NCAR) и Стивом Неремом из Университета Колорадо в Боулдере.
«Зная, что изменение климата играет роль в формировании этих региональных закономерностей, мы можем быть более уверены в том, что эти же закономерности могут сохраняться или даже усиливаться в будущем, если изменение климата не ослабнет», - сказал Фасулло. «Учитывая, что в этом столетии уровень моря, по прогнозам, поднимется в среднем на пару футов или более, информация об ожидаемых региональных различиях может иметь решающее значение для прибрежных сообществ, когда они готовятся».
Исследование финансировалось Национальным научным фондом, который является спонсором NCAR, группой НАСА по изменению уровня моря и Министерством энергетики США.
В поисках сигнала изменения климата
Для исследования Фасулло и Нерем, оба члена группы НАСА по изменению уровня моря, проанализировали данные спутниковой альтиметрии об уровне моря, которые включают измерения высоты поверхности моря, начиная с 1993 года. Они нанесли на карту глобальное повышение среднего уровня моря. а также то, как отдельные регионы отклонились от среднего.
Например, в океанах, окружающих Антарктиду и на западном побережье США, уровень моря поднялся ниже среднего, в то время как на восточном побережье США и в Юго-Восточной Азии, включая Филиппины и Индонезию, произошло обратное. В некоторых частях мира скорость локального повышения уровня моря в два раза превышает среднюю.
Региональные различия в повышении уровня моря зависят от того, где в океане сохраняется тепло (поскольку теплая вода расширяется, чтобы заполнить больше пространства, чем холодная вода) и как это тепло переносится по земному шару течениями и ветром. На неравномерное повышение уровня моря также влияют ледяные щиты, которые теряют массу по мере таяния и смещают гравитационные силы, влияющие на региональную высоту поверхности моря.
Естественные сдвиги океанских циклов, в том числе Тихоокеанское десятилетнее колебание, модель температуры поверхности моря, аналогичная Эль-Ниньо, но более продолжительная, поэтому, как известно, влияют на уровень моря. Так что ученые не удивились, обнаружив, что при подъеме океана он поднимается неравномерно. Но было трудно сказать, оказали ли эти естественные циклы доминирующее влияние на региональные различия.
Чтобы исследовать роль изменения климата, ученые обратились к двум наборам прогонов климатических моделей, известных как «большие ансамбли»: один создан с использованием модели системы Земли сообщества на основе NCAR, а другой - с использованием модели системы Земля. в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований. Эти большие ансамбли - множество симуляций одной и той же модели, описывающих один и тот же период времени - позволяют исследователям отделить естественную изменчивость от последствий изменения климата. При достаточном количестве прогонов эти воздействия можно выделить, даже если они относительно малы по сравнению с воздействиями естественной изменчивости.
Климатические модели предполагают, что в регионах, в которых наблюдается более или менее высокий уровень моря, чем в среднем, до половины этого изменения может быть связано с изменением климата. Ученые также обнаружили, что воздействие изменения климата на повышение уровня моря в регионе иногда имитирует воздействие природных циклов.
«Оказывается, реакция повышения уровня моря на изменение климата в Тихом океане напоминает то, что происходит во время определенной фазы Тихоокеанского десятилетия», - сказал Фасулло. «Это объясняет, почему до сих пор было так трудно определить, насколько паттерн был естественным или нет».
Улучшение прогнозов
Результаты исследования имеют значение для местных чиновников, которые заинтересованы в улучшении прогнозов повышения уровня моря в районах, за которыми они наблюдают. В прошлом синоптикам приходилось полагаться на глобальную скорость изменений - примерно 3 миллиметра в год и увеличивающуюся - и на знание неравномерных региональных воздействий, связанных с продолжающимся таянием ледяных щитов, покрывающих Гренландию и Антарктиду..
Выводы добавляют возможность того, что региональные закономерности повышения уровня моря, связанные с изменением климата, также могут быть включены, поскольку модели предсказывают, что региональные закономерности, наблюдаемые в спутниковых измерениях, сохранятся и в будущем.
«Теперь у нас есть новый инструмент - долгосрочные спутниковые альтиметрические измерения - которые мы можем использовать, чтобы помочь заинтересованным сторонам, которым нужна информация для конкретных мест», - сказал Нерем, научный сотрудник Совместного института исследований в области наук об окружающей среде в Университет Колорадо в Боулдере и профессор аэрокосмической техники.