Приток талой воды в Северную Атлантику в конечном итоге приводит к потеплению и засухе над Европой.

Капля за каплей, неуклонная потеря льда в Арктике и субарктическом регионе приводит к выбросу огромного количества талой воды в северную часть Атлантического океана. Исследователи теперь показали, как вся эта пресная вода в конечном итоге приводит к более экстремальной летней погоде в Европе. Эти результаты могут позволить улучшить долгосрочные прогнозы погоды в Европе.
Ежегодно Арктика и Субарктика теряют в среднем несколько сотен кубических километров как морского, так и ледникового льда из-за повышения температуры. Пресная вода, высвободившаяся в результате таяния, в конечном итоге попадает в Северную Атлантику, где агрегируется в так называемые пресноводные аномалии. Эти структуры, имеющие тенденцию скрываться на поверхности океана из-за своей относительно низкой плотности, могут достигать зимой тысяч километров в длину и нескольких десятков метров в глубину.

Сначала пресная вода, затем волны тепла

Было показано, что аномалии пресной воды в Северной Атлантике предшествуют европейским волнам тепла. Однако механизм (или механизмы) этой связи долгое время оставался неизвестным, говорит Марилена Олтманнс (Marilena Oltmanns), специалист по океану и климату из Национального океанографического центра в Соединённом Королевстве. Этот вопрос становится всё более актуальным, учитывая быстрое повышение температуры в Арктике и недавние экстремальные погодные явления, такие как волны тепла и засухи, произошедшие в Европе, предположили Олтманнс и её коллеги.
Чтобы отслеживать наличие аномалий пресной воды, команда использовала спутниковые данные о температуре поверхности моря, доступные с 1979 года. По словам Олтманнс, этот метод сработал, потому что температура и солёность сильно коррелировали. Исследователи решили не использовать данные о солёности для отслеживания аномалий пресной воды, поскольку такие данные доступны на больших территориях только с 2009 года. Кроме того, известно, что многие из этих измерений являются предвзятыми, сказала Олтманнс. «Смещения примерно того же порядка, что и межгодовая изменчивость».
Исследователи также объединили данные о температуре, солёности и течениях океана с атмосферными данными, отслеживающими ветры, давление, температуру и осадки.

Поток хлынул из Гренландии

Олтманнс и её коллеги пришли к выводу, что некоторые из наблюдаемых ими аномалий пресной воды были вызваны стоком из Гренландии. Сезонные сигналы, которые они отметили, соответствовали таянию летом и затем распространению этой талой воды на юг через океанские течения следующей зимой. Команда показала, что аномалии пресной воды оказывают выраженный эффект на широтах между 25° и 65° с.ш.
По словам Олтманнс, поскольку пресноводные аномалии расположены в самом верхнем слое океана, они действуют как барьер. «Пресная вода препятствует теплообмену между более глубокими слоями океана и воздухом». Исследователи обнаружили, что благодаря относительной термической изоляции пресноводные аномалии осенью и зимой остывают быстрее, чем окружающие их водные массы.
Эта ситуация приводит к резким градиентам температуры поверхности моря с севера на юг, что, в свою очередь, способствует развитию штормовой погоды и преобладанию западных ветров вдоль южной границы пресноводной аномалии.

Вихри идут на север

Эти ветры затем вызывают изменения давления, которые в ту же зиму образуют водовороты, как обнаружили Олтманнс и её коллеги. Эти водовороты тянутся полосой через Атлантику, и их присутствие может сместить Северо-Атлантическое течение (текущее на восток продолжение тёплого Гольфстрима) на север на несколько сотен километров. «Оно находится в аномально северном месте», — сказала Олтманнс.
Когда следующим летом дуют западные ветры, они следуют за температурным фронтом между сместившимся Северо-Атлантическим течением и более холодными приполярными водами. «Расположение пресноводной аномалии зимой имеет большое значение для направления ветров последующим летом», — сказала Олтманнс. Исследователи обнаружили, что те же самые ветры отклоняются ещё дальше на север, когда достигают суши над Европой. Всё это отклонение на север формирует атмосферные аномалии, связанные с системами высокого давления, которые, в свою очередь, связаны с более тёплыми и сухими погодными условиями.
Когда Олтманнс и её коллеги сосредоточились на 10 самых тёплых и самых холодных летах в Европе за последние четыре десятилетия, они обнаружили, что более тёплое лето, как правило, следует за зимой, характеризующейся более крупными и более холодными аномалиями пресной воды и более сильным отклонением западных ветров на север. Эти результаты были опубликованы в журнале Weather and Climate Dynamics.
Учитывая, что темпы таяния льдов в Арктике и субарктическом регионе, вероятно, возрастут в будущем, вполне логично, что потепление в Европе также будет усиливаться, сказала Олтманнс. Это будет особенно актуально в более южных регионах, добавила она. «Без сомнения, Южная Европа станет теплее и суше». 

«Приманка» предсказуемости

Эти результаты открывают важный путь вперёд, когда дело доходит до прогнозирования погоды в Европе, сказала Олтманнс. По её словам, поскольку факторы, определяющие условия июня, июля и августа в таких городах, как Барселона, Испания и Лондон, начинают действовать за много месяцев до этого, должна появиться возможность делать долгосрочные прогнозы погоды. «Европейская летняя погода предсказуема как минимум на зиму вперёд».
«Эти результаты могут помочь нам понять некоторые последствия будущего изменения климата», — сказала Мелисса Жерве (Melissa Gervais), специалист по динамике климата из Университета штата Пенсильвания, не участвовавшая в исследовании. И в таких прогнозах погоды есть невероятная полезность, добавила она. «Если я фермер и знаю, что буду испытывать жару и засуху, я могла бы изменить урожай, который у меня есть», — сказала она. «Я могла бы подумать о своей стратегии орошения».
Олтманнс и её коллеги надеются расширить свой анализ на аномалии пресной воды, которые происходят в северной части Тихого океана. По её словам, аналогичные погодные воздействия могут также происходить в некоторых частях Соединённых Штатов и Канады. «Есть так много открытых вопросов».

 

Ссылка: https://eos.org/articles/melting-ice-in-the-polar-north-drives-weather-in-europe