Science: «Холодная капля» талой воды в Арктике может вызвать волну тепла в Европе
Исследование выявило цепочку событий, связывающих потепление в Арктике и экстремальную погоду в Европе.
Глобальное потепление меняет погоду во многих отношениях, но череда рекордно жарких и засушливых лет в Европе опровергает простую связь с изменением климата. Климатические модели действительно показывают, что Европа нагревается быстрее, чем остальная часть планеты, но недавние эпизоды жары были вызваны своеобразными погодными условиями: массы горячего, сухого воздуха скопились над континентом, блокируя любые вторжения прохладного или влажного воздуха.
Новое исследование предполагает, что всё-таки виновато глобальное потепление. Оно предлагает цепочку событий, которая начинается с притока талой воды из сокращающихся арктических льдов, что в конечном итоге изменяет массивные океанские течения и региональные структуры циркуляции воздуха. Исследование, опубликованное в конце прошлого месяца в журнале Weather and Climate Dynamics, также предполагает, что мониторинг таких закономерностей, проявляющихся в зимние месяцы, может позволить синоптикам прогнозировать экстремальную летнюю жару на месяцы и годы вперёд. «Физически то, что пишут авторы, имеет смысл», — говорит Джуда Коэн (Judah Cohen), учёный-метеоролог из Исследования атмосферы и окружающей среды.
Таяние Арктики – как плавучего морского льда, так и ледников в Гренландии и других местах – добавляет в океан примерно 6000 или более кубических километров воды за десятилетие, что более чем достаточно, чтобы заполнить Большой Каньон. Когда эта пресная вода выливается в северную часть Атлантического океана, она находится поверх более тяжелой океанской солёной воды и препятствует смешиванию. Поскольку снизу поступает меньше тепла, поверхностные воды в осенние и зимние месяцы становятся холоднее, чем обычно, говорит Марилена Олтманнс (Marilena Oltmanns), климатолог из Национального океанографического центра Великобритании. Это явление может объяснить так называемую «холодную каплю» — участок моря в Северной Атлантике, который, как предполагает моделирование НАСА, является одним из немногих мест на Земле, где становится всё холоднее.
Чтобы изучить, как приток пресной воды может повлиять на погоду, Олтманс и её коллегам потребовались новые измерения солёности в Северной Атлантике, которую спутники и модели океана с трудом могут точно определить количественно. Поэтому они разработали способ объединить данные со спутников, буёв и метеостанций, чтобы получить приблизительный показатель солёности. Они обнаружили, что уровень пресной воды в Арктике резко менялся от зимы к зиме, в зависимости от степени таяния воды предыдущим летом.
Затем, изучив данные об океане и атмосфере за четыре десятилетия, команда выдвинула гипотезу о том, как пресная вода и образовавшаяся в результате «холодная капля» могут повлиять на погоду в Европе. Штормы в Северной Атлантике черпают энергию из границы между «каплей» и тёплыми водами южнее, говорит Олтманс. Данные показали, что когда «холодные капли», вызванные пресной водой, были более интенсивными, граница была более резкой. Результатом стали более бурные зимы с более сильными западными ветрами.
Из-за эффекта Кориолиса, явления, связанного с вращением Земли, ветры могут сносить воду вбок. В результате более сильные западные ветры перемещают тёплый океанский поток, называемый Северо-Атлантическим течением (продолжение Гольфстрима), на север примерно от 45° до 60° с.ш. Этот сдвиг может сохраниться и в последующие лета. И подобно барьеру, это теплое течение, вьющееся вокруг Британских островов, отклоняет реактивный поток, позволяя массе горячего сухого воздуха, иногда называемой блокирующей системой высокого давления, расположиться над Европой.
Это сложный механизм, но Олтманс говорит, что статистика подтверждает это. Например, команда проанализировала 10 самых жарких и 10 самых холодных лет в Европе с 1980 года, а также предшествовавшие им условия в Северной Атлантике. По словам Олтманс, самому жаркому лету предшествовали большие события в пресной воде, а самому холодному — нет.
«Исследование убедительно подтверждает мои ожидания, которые я и другие имели в течение некоторого времени, — что «холодная капля» к югу от Гренландии повлияет на погодные условия в Северной Атлантике, а также на погодные условия ниже по течению в Европе», — говорит Дженнифер Фрэнсис (Jennifer Francis), специалист по климату, учёный из Центра климатических исследований Вудвелла.
Этот сценарий может усложнить другую теорию о талой воде в Арктике, что она может замедлять течение Гольфстрима за счёт уменьшения количества солёной воды, которая тонет в Северной Атлантике и помогает управлять течением. Теоретически замедление Гольфстрима лишило бы Европу тепла и могло бы спровоцировать более экстремальные погодные условия, включая смертельные похолодания, как показано в фильме «Послезавтра» 2004 года о климатической катастрофе. Но если исследователи правы, таяние Арктики может сделать Европу теплее, а не холоднее, говорит Фрэнсис. Эти выводы «в целом противоречат ожиданиям сценария, более похожего на «Послезавтра».
Олтманс предполагает, что методы исследования могут помочь синоптикам и чиновникам здравоохранения зимой, чтобы они могли подготовиться к летней жаре. «Если бы мы знали этот механизм раньше, — говорит она, — мы могли бы заранее предсказать, каким будет лето».