Новое исследование, проведенное бывшим постдокторантом Карнеги Саммером Преториусом, показывает, что изменения теплового потока северной части Тихого океана могут иметь большее влияние на арктический климат, чем считалось ранее. Результаты опубликованы в выпуске журнала Nature Communications от 7 августа 2018 года.
Арктика испытывает более сильное и быстрое повышение температуры из-за глобального потепления больше, чем любой другой регион, а морской лед сокращается быстрее, чем прогнозировалось. Этот эффект, известный как арктическое усиление, представляет собой хорошо зарекомендовавшую себя реакцию, которая включает в себя множество механизмов положительной обратной связи в полярных регионах. Вопрос 7. Не совсем понятно, как на эти полярные обратные связи влияют температурные режимы поверхности моря и океанический поток тепла из различных регионов Земли, включая умеренные широты. Это новое исследование предполагает, что важность изменений, происходящих в Тихом океане, может иметь более сильное влияние на арктический климат, чем считалось ранее.
Палеоклиматические данные показывают, что изменение климата в Арктике может быть очень значительным и происходить очень быстро. Во время последней дегляциации, когда планета начала нагреваться из-за повышения концентрации парниковых газов, в Арктике произошло два эпизода ускоренного потепления: температура в Гренландии за десятилетия повысилась на 15°C (27°F). Оба события сопровождались быстрым потеплением в средних широтах северной части Тихого и северного Атлантического океанов.
Используя эти прошлые изменения в качестве мотивации для текущего исследования, исследовательская группа смоделировала серию сценариев теплового потока от океана к атмосфере для северной части Тихого океана и Северной Атлантики. Они использовали Модель системы Земли (CESM) Национального центра атмосферных исследований, чтобы оценить воздействие на температуру поверхности Арктики и климатические обратные связи..
Прэториус, который работал в Карнеги во время исследования, а сейчас работает в Геологической службе США в Менло-Парке, Калифорния, объяснил: «Поскольку существует связь между резкими изменениями температуры в Арктике и изменениями температуры поверхности Северная Атлантика и Северная часть Тихого океана в прошлом, мы думали, что важно понять, как каждый регион может по-разному влиять на Арктику, чтобы получить представление о недавних и будущих изменениях в Арктике».
Исследователи обнаружили, что аномалии как похолодания, так и потепления в северной части Тихого океана привели к более значительным глобальным и арктическим аномалиям температуры приземного воздуха, чем те же самые возмущения, смоделированные для Северной Атлантики. До сих пор эта чувствительность недооценивалась.
Ученые рассмотрели несколько механизмов, которые могли быть причиной изменений, и обнаружили, что сильные глобальные и арктические изменения зависят от величины переноса водяного пара из океанов средних широт в Арктику. Когда теплый влажный воздух переносится к полюсу в сторону Арктики, это может привести к образованию более низких облаков, которые действуют как одеяло, улавливая тепло у поверхности. Движение тепла и влаги к полюсу приводит к отступлению морского льда в Арктике и формированию низкой облачности, усиливая потепление в Арктике.
Так называемая обратная связь лед-альбедо вызывает отступание льда и снега, что приводит к еще большему потеплению за счет увеличения поглощения солнечной энергии более темными поверхностями.
В последние годы в Арктике наблюдается еще большее ускорение потепления. Авторы отмечают, что необычно высокие температуры океана в северо-восточной части Тихого океана совпали с всплеском потепления в Арктике, что, возможно, указывает на более сильную связь между этими регионами, чем принято считать..
«Несмотря на то, что это очень идеализированное исследование, наши результаты показывают, что изменения в Тихом океане могут иметь большее влияние на климатическую систему, чем принято считать», - отметил соавтор Карнеги Кен Калдейра.