Ученые назвали причину сезонных водоворотов в Арктике

Просмотров: 438

rift rio grande
Фото: ИТАР-ТАСС/пресс-служба Геологического института

17 декабря 2020 г.

Океанологи раскрыли причину сезонных изменений характера водоворотов в Арктике, которые много лет оставались неизвестными. Результаты исследования опубликованы в журнале Journal of Physical Oceanography.

В исследовании участвовали ученые из Массачусетского технологического института, французской Лаборатории физики океана и спутникового дистанционного зондирования, Университета Осло, Норвежского метеорологического института и другие.

Отмечается, что крупные водовороты в океане действуют подобно атмосферным циклонам: перемешивают толщу воды, разносят тепло и питательные вещества по всей планете. В большинстве океанов водовороты проявлены на всех глубинах, а сильнее всего — на поверхности.

Однако в Северном Ледовитом океане происходит по-другому. Летом водовороты в Арктике похожи на аналогичные процессы в других частях Мирового океана, а зимой они затихают около поверхности, опускаясь на глубину 50 м и более. Многие годы ученые не могли найти причину этой сезонной смене вихревой активности океана.

Оказалось, что причина — в силах трения льда и стратификации океана. Моделируя физику океана, исследователи обнаружили, что зимой лед замедляет поверхностные воды и не позволяет им превращаться в турбулентные водовороты. При этом на глубинах от 50 м более плотные соленые слои океана продолжают перемешиваться вне зависимости от наличия льда.

На сайте Массачусетского технологического института говорится, что для исследования ученые взяли данные об активности Северного Ледовитого океана, предоставленные Океанографическим институтом Вудс-Хоул, собранные с датчиков, измеряющих скорость воды на разных глубинах, за 2003–2018 годы.

Оказалось, что летом с очень небольшим ледяным покровом наблюдались высокие скорости и большая вихревая активность на всех глубинах, а зимой, по мере роста и увеличения толщины льда, водовороты на мелководье исчезали. Вместе с тем более глубокие воды продолжали проявлять высокую скорость движения.

Проведя «анализ бароклинной нестабильности», авторы научной работы обнаружили, что без трения со льдом водовороты свободно образуются на всех глубинах океана. С увеличением трения и толщины льда скорость движения воды замедляется, и водовороты исчезают на первых 50 м океана. Ниже этой границы, где плотность воды резко меняется, водовороты продолжают вращаться.

Предполагается, что в будущем турбулентность Северного Ледовитого океана будет увеличиваться. При меньшем количестве льда вода будет свободно закручиваться в водовороты и на поверхности, и на глубине. Повышенная активность может принести теплую воду из других частей мира, что приведет к дальнейшему нагреванию Арктики.

«По мере того как Арктика нагревается, этот механизм миграции водоворотов исчезнет, ​​потому что летом льда не будет, а зимой он будет более подвижным», — приводит сайт института слова одного из авторов исследования Джона Маршалла.

По его словам, ученые ожидают увидеть в будущем Арктику более нестабильной, что будет иметь серьезные последствия для крупномасштабной динамики климатической системы.

В августе научный журнал Nature Communications Earth and Environment сообщал, что таяние ледников в Гренландии прошло точку невозврата.

Указывалось, что с 2000-х годов, в течение 5–6 лет, количество тающего льда резко увеличилось. В год таяло около 500 гигатонн льда, но питание ледника не увеличилось. Из-за сократившегося объема ледники перестали соединяться со дном океана и теперь омываются теплой водой. Из этого следует, что ледяной щит продолжит уменьшаться, даже если потепление остановится.

Читать подробней: Journal of Physical Oceanography

Источник: Известия

Печать

Joomla SEF URLs by Artio