Североатлантическое течение переносит теплую воду из Мексиканского залива в Европу, обеспечивая большую часть северо-западной Европы относительно мягким климатом. Однако ученые подозревают, что этому океанскому течению могут помешать талая вода из Гренландии и обильные осадки. Моделирование, проведенное учеными из Гронингенского и Утрехтского университетов, показало, что маловероятно, что течение полностью остановится из-за небольших и быстрых изменений количества осадков над Северной Атлантикой. Однако существует 15-процентная вероятность того, что в течение следующих 100 лет произойдет временное изменение тока. Результаты были опубликованы 30 декабря в журнале Scientific Reports.
«Океаны хранят огромное количество энергии, и океанские течения оказывают сильное влияние на климат Земли», - говорит доцент кафедры вычислительной математики Гронингенского университета Фред Вубс. Вместе со своим коллегой Хенком Дейкстра из Утрехтского университета он около 20 лет изучает океанские течения.
Коробочная модель
Ученые-океанологи обнаружили, что течения Атлантического океана чувствительны к количеству пресной воды на поверхности. Поскольку сток талой воды из Гренландии увеличился из-за изменения климата, как и количество осадков над океаном, было высказано предположение, что это может замедлить или даже обратить вспять Североатлантическое течение, блокируя перенос тепла в Европу.
Моделирование воздействия пресной воды на течения уже выполнялось в течение нескольких десятилетий.«Использовались как модели с высоким разрешением, основанные на уравнениях, описывающих потоки жидкости, так и сильно упрощенные блочные модели, - объясняет Вубс. «Наши коллеги в Утрехте создали коробочную модель, которая достаточно хорошо описывает современные крупномасштабные процессы в океане».
Полный крах
Идея заключалась в том, чтобы использовать эту блочную модель для оценки вероятности небольших колебаний притока пресной воды, вызывающих временное замедление или полное прекращение Североатлантического течения. Ток показывает нелинейное поведение, что означает, что небольшие изменения могут иметь большие последствия. Эволюция физики, описываемая блочной моделью, может быть получена только с помощью моделирования. «Поскольку переходы, которые мы искали, как ожидается, будут редкими событиями, вам потребуется огромное количество симуляций, чтобы оценить вероятность их возникновения», - говорит Вубс. Однако голландские ученые обнаружили, что французский ученый разработал метод выбора наиболее многообещающих симуляций, сокращающий количество необходимых полных симуляций.
Свен Баарс, аспирант компании Wubs, эффективно реализовал этот метод и связал его с утрехтской блочной моделью. Даниэле Кастеллана, аспирант Дейкстры, выполнил моделирование. «Эти симуляции показали, что вероятность полного обрушения Североатлантического течения в течение следующей тысячи лет ничтожно мала», - говорит Вубс.
Прерывание
Временное прекращение подачи относительно теплой воды в северо-западную Европу более вероятно: «В наших расчетах вероятность того, что это произойдет в ближайшие 100 лет, составляет 15 процентов». Такие временные переходы могут вызывать похолодания в Северной Атлантике, хотя это необходимо проверить в дальнейших исследованиях. Таким образом, текущее исследование является лишь первым шагом в определении риска. В модели не учитываются значительные изменения пресной воды в Северной Атлантике, которые могут быть вызваны таянием ледниковых щитов. Вабс: «Следующей задачей будет подтверждение наших результатов с помощью моделирования с помощью климатической модели высокого разрешения.'