Усиленные штормы, возникающие в Южном океане, способствуют увеличению поглощения тепла из атмосферы. Новое исследование, проведенное Гётеборгским университетом показывает, по мнению исследователей, современные климатические модели не в полной мере учитывают воздействие штормов на процессы смешивания воды в океане, что снижает точность прогнозов изменения климата.
Южный океан представляет собой обширную водную область, охватывающую Антарктиду и оказывающую влияние на климат планеты благодаря транспортировке тепла, углерода и питательных веществ в Мировой океан. Он играет ключевую роль в поддержании климатического баланса, поскольку поглощает более 75% избыточного тепла, производимого деятельностью человека по всему миру. Эффективность Южного океана в сдерживании потепления климата определяется тем, насколько успешно он поглощает тепло из атмосферы.
В исследовании, опубликованном в Nature Geoscience, учёные из Гётеборгского университета показывают, штормы оказывают значительное влияние на процессы теплообмена между Южным океаном и атмосферой. Исследования, проведённые группой учёных, показали, что сильные ветры вызывают перемешивание океанской воды, поднимая холодные массы из глубин и опускают тёплые, находящиеся на поверхности. Это позволяет поддерживать более низкую температуру поверхности океана, что способствует поглощению большего количества тепла из атмосферы.
«По данным нашего исследования, летние месяцы, характеризующиеся повышенной штормовой деятельностью, сопровождаются понижением температуры поверхности Южного океана. Таким образом, во время шторма океан способен поглощать больше тепла из атмосферы, чем в периоды безветрия, — отмечает Марсель дю Плесси, океанограф из Гётеборгского университета.
Объём тепла, который океан забирает из атмосферы, оказывает воздействие на множество факторов: начиная с температур, регистрируемых на суше, и заканчивая протяжённостью морского льда и силой морских тепловых волн.
В течение последних десятилетий исследователи изучали штормовую активность в антарктическом регионе и теперь установили связь между изменениями в интенсивности и ветрености штормов и изменениями климата и атмосферной циркуляции. Наблюдается тенденция к усилению штормов, обусловленная возрастанием разницы в атмосферном давлении между Антарктидой и субтропиками.
Климатические прогнозы, основанные на современных моделях, часто не учитывают в полной мере мощь штормов в Южном океане, что приводит к завышенной оценке температуры океана. По словам Марселя дю Плесси, это делает более точное отображение процессов, протекающих во время штормов, критически важным для будущих климатических прогнозов.
Изучение Южного океана представляет собой непростую, требующую значительных усилий и затратную задачу. Специалисты применили комплекс современных автономных подводных и надводных аппаратов для измерения температуры и солёности воды, а также атмосферных параметров над поверхностью. Полученные роботизированными средствами данные были сопоставлены с многолетними моделями и спутниковыми наблюдениями, чтобы понять сложные процессы теплообмена между океаном и штормовыми системами.
«Впервые появилась возможность установить прямую связь между штормами в Южном океане и изменениями в процессе потепления океана, а также колебаниями климата за последние два десятилетия. Полученные данные позволяют более точно определить, каким образом происходит нагрев океана в настоящее время, и, следовательно, спрогнозировать потенциальные изменения климата Земли в будущем», — отмечает Себастьян Сварт, профессор океанографии Гётеборгского университета.
В антарктическое лето штормы оказывают наиболее значительное воздействие на поглощение тепла океаном. Зимой же происходят иные процессы, которые предстоит изучить ученым.
[Фото: NASA Worldview Snapshots]