Изменение климата увеличивает частоту сброса влаги атмосферными реками в Арктике. Штормы оттесняют морской лёд в то время года, когда он должен расширяться.

Согласно новому исследованию, атмосферные реки проникают дальше на север с большей частотой, чем четыре десятилетия назад. Эти высотные магистрали водяного пара проливают дождь на восстанавливающийся арктический морской лёд зимой, когда он должен быть на своём пике.
В любой момент времени несколько атмосферных рек перемещают больше воды, чем река Миссисипи, от экватора в более высокие широты. Когда исследователи впервые описали это явление несколько десятилетий назад, оно рассматривалось как явление в средних широтах, связанное с наводнением в Калифорнии и таянием снега на северо-западе Тихого океана. Но в последнее время атмосферные реки также направляются к полюсам. Новое исследование окончательно связывает эти экстремальные погодные явления с более широкими тенденциями потери морского льда в Арктике.
Пэнфей Чжан (Pengfei Zhang), исследователь атмосферы из Пенсильванского государственного университета, начал изучать арктические атмосферные реки два года назад, когда заметил интересную тенденцию. Всякий раз, когда атмосферная река простиралась на север достаточно далеко, чтобы достичь Арктики, морской лёд немедленно отступал. Эффект был наиболее заметен в тёмные зимние месяцы, когда предполагалось, что арктический морской лёд восстанавливается после летних потерь и достигает своего максимального размера примерно в конце февраля или в марте.
«Это означает, что морской ледяной покров не может увеличиваться до максимальной величины, допускаемой низкими температурами», — говорит Чжан.
Глядя на спутниковые наблюдения и метеорологические данные за 1979 год, Чжан и его коллеги обнаружили, что число атмосферных рек, достигающих Арктики, увеличилось. В то же время пиковая зимняя площадь морского льда уменьшилась.
Атмосферные реки способствуют таянию морского льда несколькими ключевыми способами. Содержащийся в них водяной пар улавливает больше тепла, чем сухой полярный воздух, и это тепло излучается к нижележащему льду. Тепло также выделяется, когда водяной пар образует капли дождя или снежинки. Наконец, когда дождь достигает поверхности, тёплые капли растапливают лёд при контакте.
Воздействие настолько сильное, что отступление льда можно увидеть на спутниковых снимках в течение нескольких дней после атмосферного речного шторма, как если бы гигантский фен был нацелен на край льда. Когда атмосферные реки становятся более частыми, увеличивается и число задержек за сезон.
Используя комбинацию исторических спутниковых данных и результатов моделирования климата, команда определила, что около трети недавнего сокращения морского льда в некоторых частях Арктики можно объяснить демпфирующим эффектом, который всё более распространённые атмосферные реки оказывают на восстановление морского льда. Воздействие было наиболее выраженным в районах с наибольшим числом атмосферных рек, включая Баренцево и Карское моря.
Из-за штормов, когда Арктика прогревается весной и летом, тает меньше морского льда, и тёмная поверхность океана обнажается быстрее. Эти воды поглощают больше солнечного света, что приводит к более быстрому нагреванию и даже большему таянию.
Исследователи использовали модели климата большого ансамбля, в том числе LENS2 (Community Earth System Model 2 (CESM2) Large Ensemble Community Project), чтобы определить, насколько увеличение числа атмосферных рек может быть связано с изменением климата. Они обнаружили, что 68% тенденции к увеличению частоты атмосферных рек можно отнести к антропогенному изменению климата, хотя свою роль также сыграла его естественная изменчивость, такая как междесятилетнее тихоокеанское колебание.
Работа «впечатляет», — сказал Джонатан Вилле (Jonathan Wille), полярный метеоролог из ETH Zürich. «Авторы этого исследования проделали отличную работу по количественной оценке негативного воздействия атмосферных рек на рост морского льда в начале сезона».

Готовимся к более влажной и тёплой Арктике

Более влажная и тёплая Арктика будет иметь далеко идущие последствия. Всё более частые атмосферные реки сделают Арктику более бурным местом с большими волнами, которые могут ещё больше препятствовать образованию льда. Эта более экстремальная среда может оказать ряд воздействий на арктические экосистемы. Например, большее количество солнечного света, попадающего в открытый океан из-за меньшего количества морского льда, уже приводит к тому, что цветение фитопланктона начинается раньше и заканчивается позже, с каскадным воздействием на пищевую сеть. В глобальном масштабе отступление морского льда может замедлить конвейерную ленту океана, известную как атлантическая меридиональная термохалинная циркуляция, что может привести к засухам или повышению уровня моря за тысячи километров от Арктики.
«К сожалению, существует много петель отрицательной обратной связи, связанных с таянием морского льда, и это исследование освещает один из таких процессов», — сказал Вилле.

 

Ссылка: https://eos.org/articles/rivers-in-the-sky-are-hindering-winter-arctic-sea-ice-recovery