Какой океан обогревает европу: 1 Океан который обогревает Европу, потому что у него есть теплое течение Гольфстрим? 2…: Окружающий мир

Атмосфера подхватывает тепло и влагу океана (конденсация влаги приводит к выделению тепла, а значит перенос влаги — это, по сути, тоже перенос тепла, только «скрытого») и несет его от тропиков к полюсам. Сама же вода переносит к полюсам гораздо меньше тепла, чем атмосфера, их вклад сопоставим разве что ближе к экватору. Максимальный поток тепла достигается на 30–40 градусах широты, и  в среднем за год составляет шесть петаваттов (в зимние месяцы он доходит и до восьми петаваттов). В Атлантике максимальный перенос тепла океаном идет в районе 15 градуса северной широты и не превышает 1,2 петаватта.

Среднегодовой поток тепла к северу. Слева — общий (черная линия), в атмосфере (красная) и в океане (синяя). Справа — поток тепла в различных океанах (в петаваттах).

Kevin E. Trenberth et al. / Geophysical Research Letters, 2017

Поток самого Гольфстрима в районе Флоридского пролива также составляет около 1,3 петаватта, так что сами по себе величины переноса однозначного ответа о роли этого течения в отеплении Европы не дают. Не дают они ответа и на вопрос, почему зимы в Европе гораздо мягче, чем в Северной Америке на этой же широте. Для этого надо понять, как устроен в умеренных широтах атмосферный перенос тепла.

Кто греет Европу

В умеренных широтах обоих полушарий преобладает западный перенос воздушных масс. Это связано, во-первых, с градиентом температуры между субтропиками и приполярными районами (что определяет движение воздуха в сторону полюсов) — а во-вторых со вращением планеты, которое отклоняет этот поток направо в северном полушарии и налево в южном. Так в умеренных широтах поток теплого воздуха к полюсам становится западным ветром.

Западный ветер обуславливает преобладание морского климата в западных частях материков и континентального — в восточных. Глобальный поток тепла с океана на сушу в декабре и в январе достигает шести петаваттов (что сопоставимо с максимумом меридионального переноса тепла). Более того, теплый океан, горные хребты и остывание заснеженной поверхности зимой приводят к более частому образованию на одних и тех же местах циклонов и антициклонов. Если их осреднить за зиму, то может показаться, что циклоны над Атлантикой и Тихим океаном (Исландский и Алеутский минимумы) и антициклоны над материками (Канадский и Сибирский максимумы) стоят на месте. В итоге воздух движется уже не строго с запада на восток, а приобретает меридиональную составляющую: к западным побережьям материков он приходит с юго-запада, со стороны теплого океана, а к восточным побережьям — с северо-востока, из центральных холодных районов материков.

Отклонения приповерхностной температуры воздуха (сверху, ºC) и атмосферного давления (снизу, гигапаскали) от среднезональных значений в зимние месяцы (декабрь–февраль)

Yohai Kaspi et al. / Nature, 2011

Можно, конечно, сказать, что это всего лишь данные моделирований. А что говорят наблюдения? Ученые использовали метод обратных траекторий для исследования зимней погоды в четырех европейских городах — Дублине, Париже, Лиссабоне и Тулузе. Выяснилось, что турбулентные потоки тепла и влаги от океана действительно насыщают воздушные массы, проходящие над морской поверхностью. Однако погода в изучаемых городах в первую очередь реагировала не на температуру поверхности океана, а температуру и влажность воздушных масс. Более того, в годы, когда западные ветра проходили над Гольфстримом и его продолжением, они не становились теплее и влажнее, чем обычно.

Январская температура воздуха в эксперименте с включенным (сверху) и выключенным (снизу) переносом тепла в океане

Richard Seager / The Plantsman, 2008

В других работах было показано, что резкие границы температуры воды в районе Гольфстрима приводят к возникновению здесь же мощных восходящих движений воздуха (конвекции), сильным осадкам и образованию высоких холодных облаков. Это в свою очередь запускает волнения в атмосфере, которые чувствуются в удаленных районах. 

Например, положение Гольфстрима влияет на интенсивность антициклонов над Гренландией: чем севернее путь течения, тем интенсивнее антициклоны. Также сдвиг Гольфстрима влияет на температуру в Баренцевом море. Но и это не может объяснить теплые европейские зимы. Более того, ряд работ (1, 2, 3) на основе сдвиговой корреляции показал, что положение Гольфстрима само находится в зависимости — от циркуляции воздуха в Северном полушарии.

Впрочем, известно, что потоки между океаном и атмосферой на коротких временных интервалах (до десяти лет) регулируются изменениями в атмосфере, а вот на длинных — уже в океане. К тому же, если приглядеться к результатам моделирования Сигера и его коллег, можно увидеть, что на температуру севера Европы включение-выключение течений влияет существенно. То есть Норвегию и Мурманск Гольфстрим все же обогревает?

Здесь важна общая циркуляция в Атлантике. Гольфстрим является лишь ее частью — самой видимой и наиболее известной, но не определяющей. Более того, связь Гольфстрима со своими продолжениями не так очевидна.

Больше, чем Гольфстрим

Мировой океан закрывает ⁷⁄₁₀ поверхности нашей планеты и содержит 97 процентов воды на Земле (если не учитывать воду, которая находится в недрах планеты). Неудивительно, что наши знания об этом гиганте не полны. Некоторые процессы в океане известны зачастую лишь в общих чертах, практически каждый год то или иное явление уточняется.

Первые наблюдения за океаном производились на морских судах — сначала как сопутствующие, с конца XIX века они стали уже специализированными (про историю судовых наблюдений можно, например, почитать здесь). Сейчас наблюдательная система за океаном включает гораздо больше компонентов: помимо научных и коммерческих судов это мареографы, специализированные заякоренные и дрейфующие буи, глайдеры, трекеры на животных, высокочастотные радары, пассивное и активное спутниковое зондирование. Например, с помощью спутниковой альтиметрии было установлено, что уровень океана с конца XX века растет с ускорением до 0,1 миллиметра/год².

Важны не только наблюдения, но и растущие мощности наших вычислительных машин, которые позволяют численно моделировать океан со все более высоким разрешением. Высокое разрешение для моделирования океана даже важнее, чем для работы с атмосферой. Тропические циклоны имеют характерное разрешение в несколько сотен километров, привычные нам циклоны до двух тысяч километров, а размеры вихрей в океане — лишь десятки километров, при этом они переносят существенную долю тепла (в первую очередь вблизи экватора).

Впрочем, сами по себе новые наблюдательные системы и возросшие вычислительные мощности к открытиям не приводят. Важнейшим звеном остаются ученые и их догадки. Так, на основе всего лишь одного измерения вертикального профиля температуры воды в Атлантике, произведенного в 1750 году капитаном работоргового судна и показавшего, что под слоем теплых поверхностных вод на глубине находятся гораздо более холодные водные массы, выросла идея глобальной циркуляции океана. Циркуляции, которая не ограничивается поверхностными течениями.

Через полвека после этого граф Рамфорд предположил, что теплая вода от экватора по поверхности океана течет к полюсам, а холодная наоборот — течет   в глубинах океана от полюсов в сторону экватора. Русский физик Эмиль Ленц развил эту идею в 1845 году, предположив, что теплая вода «опрокидывается» в районе полюсов, а холодная поднимается на поверхность в районе экватора — тем самым, по сути, впервые описав схему атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (АМОЦ). 

В начале XX века немецкий океанограф Бреннеке объединил АМОЦ и поверхностные течения в единую схему, в которой сохранялся подъем воды на экваторе. Следующий шаг был сделан в 1925–1927 годах после исследований немецких океанографов на судне «Метеор»: в схеме Георга Вюста пропадает подъем воды на экваторе, появляются различные уровни, где поток воды направлен на юг или на север. А в середине XX века американский океанограф Генри Стоммел показал, что опрокидывание теплой воды происходит в узких зонах, где она охлаждается и за счет активного испарения становится более соленой — поэтому тяжелеет и опускается вниз. Причем в схеме Стоммела вода к югу течет в узкой зоне на западе океана.

Схема атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции: Ленц (1845)

Philip L.Richardson / Progress in Oceanography, 2008

Схема атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции: Бреннеке (1909) // Philip L.Richardson / Progress in Oceanography, 2008

Схема атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции: Вюст (1949)// Philip L.Richardson / Progress in Oceanography, 2008

Схема атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции: Стоммел (1957), показаны приповерхностные и глубинные течения // Progress in Oceanography, 2008

И Вюст и Стоммел показали, что в Атлантике поток тепла направлен через экватор в Северное полушарие. В итоге температура воды на севере Атлантики выше, чем на севере Тихого океана. Но различается не только температура: на севере Атлантики выше соленость, а уровень воды наоборот, ниже, чем на севере Тихого океана — почти на метр! Эти отличия связаны с разностью в осадках (и в меньшей степени с испарением): в силу атмосферной циркуляции и размеров океанов испаряющаяся над Тихим океаном влага по большей части над ним же и выпадает, а из Атлантики — переносится на материк.

Все это независимо привело в начале 1980-х двух океанологов — американца Уоллеса Брокера и россиянина Сергея Сергеевича Лаппо — к одной и той же догадке: существует глобальная термохалинная циркуляция (то есть определяемая разностями плотности вследствие разной температуры и солености), связывающая между собой все океаны. В 1982 году Брокер сравнил такую циркуляцию с лентой конвейера, а в 1987 году иллюстратор журнала Natural History Джо ле Моньер нарисовал ее каноническую схему. В 2001 году для третьего отчета IPCC на эту же схему были добавлены зоны формирования глубинных вод — ключевые зоны океанической конвекции, изменения в которых могут тормозить конвейер (кстати, именно в этом отчете возможная остановка конвейера была оценена как маловероятное событие со значительными последствиями, но об этом чуть позже).

Схемы глобального океанического конвейера: Брокер (1987)

Philip L.Richardson / Progress in Oceanography, 2008

Схемы глобального океанического конвейера: IPCC (2001)

Philip L.Richardson / Progress in Oceanography, 2008

В Атлантике меридиональная циркуляция на широте 26,5º северной широты переносит на север около 18 свердрупов воды (1 свердруп = 10⁶ кубометров в секунду) в верхних слоях океана, а в нижних столько же переносит на юг. Для сравнения, крупнейшая река в мире — Амазонка — переносит 0,2 свердрупа, а самое сильное течение в океане, Антарктическое циркумполярное, опоясывающее шестой континент — 130 свердрупов. Гольфстрим не так уж сильно ему уступает: он переносит от 85 до 105 свердрупов. То есть в пять раз больше, чем АМОЦ! Почему же для переноса тепла на север Атлантики важен именно последняя, а не Гольфстрим? Ведь вот же на картах и схемах «река» (хотя это конечно не река, а множество отдельных вихрей), которая несет тепло в Европу, как когда-то несла в направлении Старого света галеоны с золотом.

Ученые провели эксперимент: с 1990-го по 2002 год они запустили в воду сотни дрифтеров в субтропиках и умеренных широтах Атлантики и посмотрели, как эти они дрейфовали вместе с поверхностными течениями. Из 273 дрифтеров, прошедших через район Гольфстрима, до Северной Европы добрался только один.

Сверху: траектории движения дрифтеров на поверхности Атлантического океана с 1990 по 2002, проходящие через регион Гольфстрима (показан прямоугольником). Снизу: траектории дрифтеров, проходящих через Исландское море (показано прямоугольником). Зеленым цветом показаны траектории дрифтеров до попадания в регион, синим — после

Elena Brambilla et al. / JGR Oceans, 2006

Похожий результат был получен и с модельными дрифтерами в численной модели океана: было показано, что из приповерхностных вод субтропического круговорота в субполярный попадает лишь 5 процентов дрифтеров. Сигнал от температурных аномалий поверхности воды в районе Гольфстрима не прослеживается в температуре поверхности воды в Северной Атлантики — субтропический и субполярный круговороты оказываются в целом слабо связаны. В итоге многие свердрупы теплой воды, переносимые Гольфстримом и движимые по большей части ветром, циркулируют в субтропическом круговороте, снова и снова проходя через регион Гольфстрима, и не торопятся греть собой берега Европы.

Схема движения вод в Атлантике — теплых поверхностных (красные стрелки) и холодных глубиных (синие стрелки). Обозначены также круговороты воды — субтропический (STG — subtropical gyre) и субполярный (SPG — subpolar gyre), знаком © обозначены регионы конвекции (образования глубинных вод)

Janne Repschläger et al. / Climate of the Past, 2017

На глубине связь прослеживается более сильная: моделирование показывает, что уже 30 процентов дрифтеров, запущенных в районе Гольфстрима на глубине 700 метров, проникает из субтропического круговорота в субполярный. Характерное время такого глубинного обмена составляет от двух до семи лет. 

В северо-восточной части субполярного круговорота приток тепла дает до 0,3 петаватта, из которых 0,1 петаватта отдается в атмосферу (это тепло атмосфера переносит на материк), а остальное идет дальше — на северо-запад, в Лабрадорское море, где находится одна из зон конвекции и образования верхних глубинных атлантических вод на глубине 1,5–3 километра), и на северо-восток, в сторону Норвежского, Исландского и Гренландского морей, где расположена вторая зона конвекции и где образуются нижние глубинные атлантические воды (находятся ниже трех километров).

До Баренцева моря в итоге доходит 0,045 петаватта. Этого тепла хватает, чтобы круглый год поддерживать море свободным ото льда. И как раз это тепло в первую очередь связано непосредственно с АМОЦ, которая приводит в движение продолжение Гольфстрима — Североатлантическое течение. Так что если нас интересует судьба Мурманска, вопрос не в том, замедляется ли Гольфстрим, а в том, замедляется ли АМОЦ. И если да, то из-за чего?

Замедляется ли циркуляция воды в Атлантике?

Свежая статья немецкого океанолога-климатолога Штефана Рамсторфа и его коллег, которую все активно обсуждали в феврале, говорит о том, что циркуляция АМОЦ сейчас самая слабая за последние 1600 лет (кстати, в этой статье нет ни слова про Гольфстрим!). Ученые сделали вывод об этом на основе независимых прокси-данных, так или иначе показывающих интенсивность различных звеньев АМОЦ или процессов в атмосфере и океане, связанных с АМОЦ (но не АМОЦ как таковой): соотношение различных изотопов в раковинах ископаемых беспозвоночных (фораменифер) на дне морей, характерного размера илистых отложений, содержания метансульфоновой кислоты в кернах гренландского льда и так далее. Вся совокупность использованных данных указывает на то, что интенсивность АМОЦ с высокой вероятностью сейчас самая слабая за прошедшие 1600 лет.

Изменение различных палео-данных, косвенно указывающих на современное состояние интенсивности АМОЦ — самой слабой за последние 1600 лет

L. Caesar et al. / Nature Geoscience, 2021

Линейный тренд температуры поверхности Земли (ºC/столетие) по данным NASA-GISS за 1901–2013 гг. (белым показаны регионы с недостаточным количеством данных)

Stefan Rahmstorf et al. / Nature Climate Change, 2015

Правда, подтвердить прямыми наблюдениями непосредственно за транспортом воды в океане это ослабление пока нельзя. Весной 2004 года на 26,5 градусе северной широты была развернута наблюдательная сеть RAPID с целью наблюдения за АМОЦ, которая включила в себя целый комплекс наблюдений: подводный кабель во Флоридском проливе (для измерения потока Гольфстрима), массив заякоренных буев в открытом океане и датчиков давления на дне океана (для измерения потока в океанической толще), и данные спутниковых измерений ветра на поверхности океана (для определения так называемого экмановского переноса воды, возникающего вследствие действия ветра и силы Кориолиса в приповерхностном слое океана).

Схема наблюдений RAPID за АМОЦ

M. A. Srokosz et al. / Science, 2015

Прямые измерения позволили выявить сильнейшую изменчивость АМОЦ (от 4 до 35 свердрупов за десять дней, и это в среднем), из-за которой нельзя явно «нащупать» в данных тенденцию к ослаблению циркуляции от года к году. Серьезное ослабление АМОЦ регистрировалось в 2009–2010 годах, но с тех пор циркуляция восстановилась.

Самые свежие работы, основанные на различных океанографических наблюдениях (в том числе и на данных RAPID) показывают (1, 2, 3), что АМОЦ достаточно устойчива и не ослабляется. О стабильности говорят и прямые наблюдения акустических допплеровских профилемеров за транспортом Гольфстрима и многочисленные океанографические данные о положении Гольфстрима (1, 2).

Но вот данные спутниковой альтиметрии и береговых станций, наблюдающих за уровнем моря, указывают (1, 2) на небольшое ослабление и смещение Гольфстрима к югу. Ослабление Гольфстрима при этом сопровождается более высоким подъемом уровня моря у северо-восточного побережья США — потому что чем сильнее Гольфстрим, тем сильнее на него действует сила Кориолиса, которая как бы отводит его от побережья.

Восстановленные (оранжевый цвет) и измеренные значения (синий и серый цвет) транспорта компонентами АМОЦ (через Флоридский пролив, в экмановском слое, в нижней и верхней частях океанической толщи) и всей АМОЦ

Emma L. Worthington et al. / Ocean Science, 2021

Таким образом, пока у ученых нет однозначного вывода о том, ослабляется АМОЦ (и Гольфстрим, как его часть) или нет. Чаще делается вывод о наличии долгопериодных колебаний АМОЦ, которые по-видимому тесно связаны с 60-летней цикличностью температуры воды в Северной Атлантике (хотя выдвигаются гипотезы о том, что данная цикличность является либо случайным процессом, либо обусловлена влиянием вулканов), в новую — холодную — фазу которой мы сейчас вступаем.

Но почему ученые указывают на возможную остановку АМОЦ как на риск (хотя и маловероятный) с серьезными последствиями? Их настораживают примеры из прошлого.

Если АМОЦ замедлится

В фильме «Послезавтра» климатическая катастрофа занимает считанные дни: потепление приводит к быстрому таянию льдов, это останавливают циркуляцию в океане, что в свою очередь оборачивается резким похолоданием.

В фильме обыгрывается одна из теорий формирования так называемых колебаний Дансгора-Эшгера и отдельных холодных событий Хайнриха на фоне этих колебаний — достаточно резких изменений температуры во время последнего ледникового периода. Эти события и колебания хорошо просматриваются как в кернах Гренландии, так и в донных отложениях субтропической Атлантики. Причем изменения климата были действительно резкими: теплые фазы начинались со стремительного потепления — максимум приходился на район Гренландии, который за несколько десятилетий прогревался на 5–10 градусов — затем наступало температурное плато. Следом начиналось медленное похолодание. Изменения температуры прослеживались не только в Северной Атлантике, но и в других регионах, причем в Южной Атлантике изменения температуры происходили в противофазе!

Прокси-данные для температуры субтропической Атлантики (зеленая линия, донные отложения) и северной Атлантики (синяя линяя, данные ледниковых кернов Гренландии). Цифрами показаны теплые события Дансгора-Эшгера, красными квадратами — события Хайнриха

Stefan Rahmstorf / Nature, 2002

Идею о двух стабильных положениях термохалинной циркуляции высказывали ещё Стоммел и Брокер. Брокер же выдвинул и идею «соленостного осциллятора»: АМОЦ уравновешивает экспорт пресной воды из Атлантики на континенты, ее ослабление приводит к ослаблению этого экспорта и увеличению солености, а увеличение солености усиливает циркуляцию и так далее по кругу. Эти колебания АМОЦ влияют на ледовые щиты и морские льды в Арктике. Их таяние определяет сдвиг конвекции из высоких широт Атлантики (теплая фаза колебаний Дансгора-Эшгера) в низкие широты (холодная фаза) — формируются так называемые «теплый» и «холодный» режимы АМОЦ.

В отдельные моменты в холодную фазу реализовывались экстремальные события Хайнриха — на морском дне этим событиям соответствуют осадочные породы крупного размера, которые могли быть принесены только айсбергами. Это позволило ученым предположить, что покровные ледники (скорее всего Лаврентийский) дорастали до критического размера и затем сбрасывали часть льда в Северную Атлантику, что на определенное время вообще «выключало» АМОЦ. Север Атлантики становился аномально холодным, а в Антарктиде, напротив, было аномально тепло.

Схема трех режимов АМОЦ (сверху вниз): теплого, холодного и выключенного. Красной стрелкой показано опрокидывание теплой воды в Северной Атлантике, синей — глубинные антарктические воды. Также схематически изображен подъем дна океана между Гренландией и Шотландией

Stefan Rahmstorf / Nature, 2002

Самое интересное происходит в условиях, когда ледниковые щиты и концентрация СО₂ находятся на средних уровнях — именно в такие моменты возможны переходы от теплой к холодной фазам и обратно. Модельные расчеты показывают, что причинами этих переходов могут являться как изменения массы ледников, так и изменения концентрации СО₂. В частности, изменение концентрации парниковых газов вело к перестройке атмосферной циркуляции в тропиках и усилению переноса влаги через Центральную Америку в Тихий океан, что увеличивало соленость вод в Атлантике и усиливало АМОЦ. А колебания парниковых газов в атмосфере во время ледниковых эпох сама же АМОЦ и модулировала, запуская таким образом свои переходы от холодной к теплой фазам.

Впрочем, все это относится к условиям ледниковых эпох, где уровень океана низок, континенты покрыты ледниками, а концентрация CO₂ в атмосфере невысока. В современном климате остановка АМОЦ крайне маловероятна, хотя ослабление вполне возможно. Чем это может нам аукнуться на фоне глобального потепления?

Глобальное потепление vs. ослабление АМОЦ

Современные климатические модели неплохо воспроизводят глобальный океанический конвейер и уверенно предсказывают ослабление АМОЦ в XXI веке: при сохранении сильного антропогенного влияния на климат оно может достигнуть 50 процентов, при мягком сценарии — вряд ли превысит 25 процентов, но все равно никуда не денется. Модели предсказывают, что холодная аномалия в Северной Атлантике (тот самый warming hole) сохранится в ближайшие десятилетия — из-за ослабления конвекции в субполярном круговороте (9 моделей из 40 предсказывают достаточно резкое похолодание, остальные 31 более плавное). Повлияет ли это на климат Европы? Для ответа на этот вопрос надо вычленить эффект ослабления АМОЦ на температуру воздуха.

В 1988 году Манабе и Стоуфер показали, что в климатической модели океан-атмосфера могут формироваться два устойчивых состояния — с термохалинной циркуляцией в Атлантике и без неё (в продолжении гипотезы Стоммела-Брокера). Без циркуляции на севере Атлантики становится холоднее на 7-9 градусов. Это похолодание затрагивает и Европу. Поздние эксперименты (1, 2, 3) проверили степень похолодания для сценария заметно ослабленной (но не остановленной) АМОЦ. Оно составило 5–8 градусов Цельсия.

Разница среднегодовой приповерхностной температуры воздуха в экспериментах с выключенной (сверху) или ослабленной (снизу) АМОЦ и контрольным экспериментом

S. Manabe et al. / Journal of Climate, 1988
L. C. Jackson et al. / Climate Dynamics, 2015

Они взяли проекцию климата на XXI век с учетом антропогенного влияния, взяв самый агрессивный сценарий — Атлантика опреснялась, АМОЦ ослабевала на 30 процентов. И сравнили этот сценарий с ситуацией, в которой при потеплении АМОЦ не ослабевает (для этого из модели убрали пресную воду из Северной Атлантики).

Изменение среднегодовой приповерхностной температуры воздуха в XXI веке (в 2061–2080 гг. по сравнению с 1961–1980 гг.) с ожидаемым ослаблением АМОЦ (сверху слева) и с выключенным распреснением и сильным АМОЦ (справа сверху). Снизу показана разница между экспериментами

Wei Liu et al. / Science Advances, 2020

Недавно было обнаружено статистически значимое увеличение кинетической энергии океана с начала 1990 годов, приводящее к ускорению океанической циркуляции, причем и на больших глубинах. Основная причина — усиление ветра в приземном слое (и в меньшей степени изменение его направления), особенно в тропиках Южного полушария Тихого океана. Как повлияет это усиление на глобальный океанический конвейер и АМОЦ — пока непонятно.

Изменение работы ветра на поверхности океана (красная линия) и глобальной кинетической энергии океана (синяя линия)

Shijian Hu et al. / Science Advances, 2020

Работает так называемая компенсация Бьеркнеса: в приближении слабых изменений радиационного баланса на верхней границе атмосферы климатическая система продолжит тем или иным путем доставлять тепло из перегретых тропиков к холодным полюсам, а значит, если ослабеет один поток (в океане или в атмосфере), то усилится другой. Компенсация атмосферой ослабления потока в океане за счет АМОЦ была показана в ряде модельных работ (1, 2).

Впрочем, при усилении парникового эффекта поток именно в Северный Ледовитый океан только усиливается. Так, модельные эксперименты с различным содержанием парниковых газов (от одной четвертой до учетверенной концентрации СО₂₎показывают, что перенос тепла океаном в Арктику увеличивается при росте концентрации CO₂, в основном — через северо-восточные моря Атлантики. Ученые показали, что океанический перенос тепла усиливается в результате ветрового воздействия и переноса тепла поверхностными течениями и обычной теплопередачей, а вот АМОЦ отходит на второй план. Пожалуй, это можно сравнить с гидромассажной ванной: в одном случае ванна наполнена холодной водой и с боков бьют струи очень теплой воды, в другом — струи уже не такие теплые, но зато и вся остальная вода в ванной уже не такая холодная.

А теплее вода в этой ванной, то есть в мировом океане, становится из-за антропогенной деятельности. Человечество, увеличивая концентрацию парниковых газов в атмосфере, живет сейчас в эпоху разбаланса радиационных потоков на верхней границе атмосферы: приходит к нашей планете по-прежнему около 340 Ватт на квадратный метр, но вот уходит в космос уже около 339. В итоге в земной климатической системе копится избыточное тепло. Причем, около 90 процентов избыточного тепла уходит в океан: каждый год сюда добавляется около 9 зеттаджоулей (10²¹ джоулей) — это примерно в 15 раз больше, чем вся энергия, которую производит человечество за год. Результаты наблюдений и реанализов показывают, что океан становится все теплее.

Тренды температуры воды в верхнем 2-километровом слое океанов в 1960–2019 гг.

Lijing Cheng et al. / Advances in Atmospheric Sciences, 2020

Реконструкция температуры поверхности Северной Атлантики с годовым разрешением (черное), красным показано 30-летнее среднее, серым — диапазон неопределенности. Указаны также исторические периоды региональных и глобальных похолоданий и потеплений

Francois Lapointe et al. / PNAS, 2020

Кроме того, в 2018 году две независимые группы ученых показали (1, 2), что существенным образом отличается климатический отклик на ослабление АМОЦ, которое вызвано внутренней изменчивостью и внешним воздействием (усилением парникового эффекта). В экспериментах без внешнего воздействия усиление АМОЦ хорошо коррелирует с притоком тепла в Арктику (за счет конвергенции тепла, то есть за счет узких теплых струй) и росту температуры в Северной Европе. А в экспериментах с антропогенным воздействием наблюдается одновременное ослабление АМОЦ и рост притока тепла в Арктику — за счет адвекции прогретых поверхностных вод, то есть за счет прогрева всей «ванной». 

Приток теплой воды в Арктику только растет — ученые говорят об усилении притока воды в Баренцево море на один свердруп. Поступающая вода примерно на градус теплее, чем раньше. Происходит самая настоящая «атлантификация» Арктики.

Температура воды на Кольском меридиане (среднее для профиля 0-200 метров по меридиональному разрезу через Баренцево море)

Источник: folk.uib.no/ngfhd

Не спешит останавливаться и Гольфстрим. Еще несколько веков назад он помогал белым морякам вывозить из Америки золото, но вот с теплом все не так просто, как думал Мэтью Мори. Гольфстрим — лишь верхушка айсберга: климат Европы не находится в простой зависимости от тепла Мексиканского залива, да и морских течений в целом. Теплые зимы Старого света — один из результатов работы всей климатической системы нашей планеты. Так что рассчитывать на помощь Гольфстрима второй раз не стоит: с последствиями глобального потепления нам придется справляться самим.

Оригинал

Читайте также:

Планетологи заподозрили существование течений в подледном океане Энцелада

Биологи определили кроличий ген хождения на передних лапах

После деления в нейронах оказалось много одноцепочечных разрывов ДНК

GISMETEO: «Отопительная система» Европы — Климат

Климатические условия на Земле весьма разнообразны, так как различные участки земного шара получают неодинаковое количество лучистой энергии Солнца. Поэтому вполне закономерно, что климат северных широт намного прохладнее, чем тропических. Однако не только широта местности, которая, несомненно, является первым и очень важным географическим фактором климата, лежит в основе распределения температуры воздуха.

© VanHart | Shutterstock.com

Огромное значение имеет также расположение суши и моря, потому как эти две подстилающие поверхности по-разному прогреваются и по-разному отдают тепло. В течение летних месяцев океаны не спеша нагреваются, а затем, в период холодного времени года, делятся своим теплом. Без сомнения, основное тепло достаётся прибрежным районам. Суша же, в отличие от водной поверхности, прогревается и остывает намного быстрее, ведь у нее теплоёмкость намного ниже, чем у воды. Поэтому, вдобавок к широте, очень важной характеристикой местности является её удалённость от океана.

© Charles Platiau | Reuters

Если мы проделаем путь с запада на восток, придерживаясь примерно одной параллели (59–60° с. ш.), то окажемся сначала в столице Норвегии — Осло, а затем в северной столице России — Санкт-Петербурге. Пожив там какое-то время, мы придём к выводу, что зимняя погода в Осло несколько мягче, чем на той же широте в Санкт-Петербурге. С одной стороны, среднемесячная температура самого холодного месяца в Осло всего на 3 градуса выше средней температуры в Санкт-Петербурге. С другой стороны, в Осло среднее значение составляет −3 °С, а в Санкт-Петербурге оно равняется −6 °С, и путём несложного математического действия получается разница в целых два раза!

Осло. © Suzanne Plunkett | Reuters

С дальнейшим продвижением вглубь евроазиатского материка влияние Атлантического океана ослабевает ещё больше, что сказывается на зимних температурах крайне отрицательно. Если, например, не отклоняясь от 59–60° широты, продвинуться на восток, то отличия в температурном режиме будут проявляться сильнее. В Вологде, где среднемесячная температура января составляет −11 °С, зимой холоднее, чем в столице Норвегии уже в 3,5 раза. Однако и это не предел, ведь различие между Осло и нашим дальневосточным Ленском с его средней январской температурой −29 °С получается почти в 10 раз!

Санкт-Петербург. © Alexander Demianchuk | Reuters

Таким образом, Атлантика весьма ощутимо влияет на погоду и климат Европы, ведь в умеренных широтах преобладает западный перенос воздушных масс. Справедливости ради надо сказать, что и нашим меридианам достаётся атлантическое тепло. Хотя чем дальше вглубь континента, тем меньше становится повторяемость проникновения атлантических воздушных масс, таких тёплых зимой. Далеко за Уральские горы доходят только самые «живучие» атлантические циклоны.

Красноярск. © Ilya Naymushin | Reuters

Однако Атлантика не смогла бы так хорошо обогревать Европу, не будь тёплого Северо-Атлантического течения Гольфстрим. Именно оно не позволяет среднемесячной температуре самого холодного зимнего месяца в прибрежном городе Западной Норвегии — Бергене, расположенным, кстати, даже севернее 60° с. ш., — понизиться до отрицательных значений. Да и абсолютные минимумы температур Гольфстрим добросовестно держит в рамках, не давая им слишком упасть. Самые низкие температуры воздуха, отмеченные в Осло, Санкт-Петербурге, Вологде и Ленске, падали, соответственно, до −26 °С, −36 °С, −47 °С и −56 °С. Населению Осло никогда не испытать на себе тех морозов, которые переживают жители Ленска, если только норвежцам самим не отправиться в зимнее путешествие в Сибирь!

Гольфстрим. © RedAndr | Wikipedia

Исходя из всего этого, Гольфстрим можно смело назвать «отопительной системой» Европы, благодаря которой абсолютные минимумы температур не такие уж низкие даже на севере Европы — в Скандинавии. Что касается погоды, Европа неплохо устроились в этом отношении, не правда ли? И пока Гольфстрим качает в Северную Атлантику тёплые воды из Карибского бассейна и доставляет их к берегам Европы, ледниковый период ей не угрожает.

Тёплые приливные силы | Наука и жизнь

На Европе может быть теплее, чем считалось ранее.

Если нашу Европу обогревает зимой тёплый Гольфстрим, то Европу, которая вращается вокруг Юпитера, обогревает сам Юпитер. Тепло этот естественный спутник самой большой планеты Солнечной системы получает за счёт приливного разогрева, вызванного гравитационным притяжением массивного Юпитера. Периодические деформации таким образом разогревают небесное тело изнутри, а выделяющегося тепла оказывается достаточно, чтобы под ледяной коркой Европы существовал океан жидкой воды даже с учётом крайне низкой температуры её поверхности. Недавнее исследование геофизиков из Браунского и Колумбийского университетов позволило по-новому оценить важность приливного разогрева на небесных телах подобных Европе. Дело в том, что теоретическая модель, описывающая разогрев тела при его деформации, основывается на оценке тепла, которое выделяется при трении между его отдельными областями – зёрнами. Соответственно, чем больше в веществе будет площадь трущихся поверхностей, тем больше может выделиться тепла. Однако в эксперименте по изучению внутреннего трения в образце поликристаллического льда, который провели исследователи, оказалось, что размер зёрен льда крайне слабо влияет на объём выделяющегося тепла. Вместо этого, основной вклад в диссипацию энергии вносит образование микродефектов в кристаллической структуре льда, в результате выделяется на порядок больше энергии, чем это предсказывается в рамках обычной модели. В случае с Европой это может помочь с ответом на вопрос: какой толщины у неё слой поверхностного льда, а также насколько тёплым может быть подповерхностный океан, в котором, как полагают астробиологи, вполне могут быть созданы условия для зарождения простейших форм жизни. Напомним, что ближайшая миссия, которая может быть направлена к спутнику Юпитера, ожидается не ранее 2030 года, так что в течение 10-15 лет Европа будет доступна только теоретическим исследованиям.

Гольфстрим слабеет: Западной Европе (и Мурманску) грозит замерзание?

В феврале немецкие ученые заявили: Гольфстрим теряет силу, что якобы грозит замерзанием Западной Европы. Так ли это? Рассказывает гость программы «Вопрос науки» Павел Константинов — кандидат географических наук, доцент кафедры метеорологии и климатологии географического факультета МГУ.

Поговорим о Гольфстриме. Эта река определяла историю всей Европы и будет определять ее в дальнейшем.

Гольфстрим был как минимум всю ту часть геологической истории, когда континенты были такими же, как сейчас. Его рождение связано с важным событием — закрытием Панамского перешейка, который потом с таким трудом перерывали, чтобы сделать проход для кораблей. Так вот, когда закрылся Панамский перешеек, воде нужно было куда-то деваться. И она начала под воздействием силы вращения Земли отклоняться — так возник Гольфстрим, который переходит в Северо-Атлантическое течение и обогревает всю Европу. Именно из-за него в Англии в футбол играют зимой и именно на таких классных полях.

Эта река теплая, потому что она идет практически с экватора, из теплого Мексиканского залива. Это общее правило: все, что из низких широт течет в высокие, — как правило, теплое, а то, что течет обратно, — как правило, холодное.

Гольфстрим заканчивается гораздо раньше, чем начинается Западная Европа. Он переходит в Северо-Атлантическое течение, и вот уже оно подходит к Европе. Кстати, именно ему мы обязаны тем, что Мурманск у нас — единственный незамерзающий порт. Когда об этом рассказываешь иностранцам, они все ржут, потому что единственный российский незамерзающий океанический порт находится в Заполярье. Ну смешно же, реально!

У Гольфстрима бывают замедления и даже остановки, но они не фатальны. Современные исследования показывают, что Гольфстрим, как это ни парадоксально звучит, не является основным фактором, переносящим тепло в умеренные широты. По самым свежим исследованиям, атмосфера все же первична. Конечно, Гольфстрим помогает, без него будет плохо, но никакого ужаса, если Гольфстрим чуточку приостановится или замедлится, не произойдет. Так что все спекуляции на том, что с Гольфстримом что-то произойдет и мы все умрем, несостоятельны. Кстати, когда появлялся фильм «Послезавтра», люди считали по-другому: думали, что остановка или подныривание Гольфстрима — это природная катастрофа.

Гольфстрим достаточно большая река, и она нестабильна: то ускоряется, то замедляется. Это можно заметить даже в пределах жизни одного человека. Колебания скорости происходят с периодом в несколько лет, речь не идет о тысячелетиях. Но они не оказывают фатального влияния, после которого мы все, образно говоря, умрем. Атмосфера тоже несет тепло над Атлантикой с экваториальной и тропической части к северу, и эти процессы тоже весьма значимы. Все эти тонкости мы получили возможность учитывать только в самое последнее время — благодаря моделированию.

Есть и другие реки в океанах (например, к югу от Южной Америки), и все они — часть одной большой системы океанической циркуляции на планете Земля.

Если убрать Гольфстрим, попытаться его «вырезать», то он моментально возникнет снова, потому что воде нужно куда-то деваться.

Так что Гольфстрим никогда не кончится, но он многообразный и может принимать разные формы. В истории было много интересных событий: когда оледенения нагружали льдом Северо-Американский континент, запирали реку Святого Лаврентия, или прареку, как правильно говорят палеогеографы, потому что это не совсем та же самая река. И вот в один прекрасный момент лед прорывался, выбрасывался в Атлантический океан, и все те подпруженные озера вытекали в Северную Атлантику. Это называется «события Хайнриха». Все распреснялось, а Гольфстрим, как более соленая вода, уходил вниз. Так случалось много раз: он уходил вниз — и становилось холоднее, потому что тепло уходило вниз. И то тепло, которое должна была получать Европа, включая ту же Великобританию, ею не получалось.

События Хайнриха — это события резких похолоданий, связанных с распреснением Северной Атлантики. Этот сюжет лежит в сценарии фильма «Послезавтра». Его научная подложка не придумана: это колебания климата, события Хайнриха и еще более широкие события Дансгора — Эшгера (резкие изменения климата во время последнего ледникового периода, которых насчитывается 23; эти данные получены по материалам гренландских кернов. — Прим. ред.), перенесенные в наше время.

Если мы сейчас виртуально остановим Землю и закрутим ее снова, то все течения восстановятся именно в том виде, в каком они есть сейчас. Потому что существующая система достаточно устойчива.

Все это мы знаем из самых современных методов исследования климатологии, океанологии и из математического моделирования. Это было научно обосновано уже 50 лет назад, когда геологи и палеоклиматологи собрали данные, а палинологи нашли пыльцу прошедших эпох. Благодаря тому же процессу, который позволяет вам носить смартфон в своем кармане, и всему лавинообразному прогрессу вычислительной техники, теперь стало возможным создавать виртуальные модели планеты Земля.

Нам нужно учитывать тысячи параметров и решать огромное количество совершенно страшных уравнений. Для этого нам нужен суперкомпьютер, потому что иначе невозможно решать эту махину, которая состоит к тому же из уравнений, не имеющих аналитических решений. Количество необходимых условий и параметров огромно: например, нужно учесть влажность почвы в городах или ее отсутствие в случае асфальта. Еще 20 лет назад говорить о городах в такого рода моделях было невозможно. Это кончик пера современной науки.

Для прогнозирования погоды уже сейчас берется детальность приблизительно 100 на 100 м. Для климата — чуть побольше: чтобы моделировать Гольфстрим, нам не нужна такая звенящая точность. К тому же суперкомпьютерное время очень дорогое. Поэтому берется детальность примерно 100 на 100 км, градус на градус. Этого уже достаточно, чтобы воспроизвести всю циркуляцию: и океаническую, и атмосферную — на планете Земля.

Фото: Bloomicon / Shutterstock.com

Когда мы создаем климатические модели прошлого — то, что было тысячу лет назад, — мы стартуем с каких-то заданных условий, но можем раскручивать модели для палеоклиматов и с экспериментов, абсолютно не имеющих начальных условий. Так, кстати, делается очень часто, когда моделируются климаты будущего, потому что они не очень связаны с современным состоянием. Нам все равно, какой день задать (сегодняшний, завтрашний) в качестве начальных условий, потому что к 2500 году модель вырулит на такие климаты, которые не имеют связи с современными. Поэтому климатические модели в этом плане очень хороши.

Чтобы прогноз погоды в вашем смартфоне был качественным, ученым нужно очень хорошо знать начальные условия. И чем лучше система сбора информации, тем качественнее прогноз. Простой пример: когда из-за COVID-19 перестали летать самолеты, качество прогнозов резко упало. Этого никто не ожидал, но так произошло. Потому что, когда самолетов много, они летают по всей Земле и все время сообщают атмосферный профиль: когда взлетают, когда садятся. И это оказалось очень серьезным довеском к той информации, которую получают метеорологи с неподвижных станций.

Сегодня каждая уважающая себя страна имеет суперкомпьютерный центр. И самые трудоемкие вычислительные процессы сейчас — это как раз моделирование погоды и климата. Если лет 20 лет назад считалось, что очень тяжелые задачи — это моделирование процессов, происходящих при расщеплении ядра, то сейчас выяснилось, что это все достаточно просто по сравнению с погодой. Как и все на нашей планете, эти модели эволюционировали. Лет 30 назад в них было лишь солнышко, углекислый газ, немножко водяного пара. А сейчас на них разве что нет конкретных людей, зато есть социосфера, промышленность, процессы, происходящие в Волге. Если, допустим, оттуда вылавливать много рыбы, это может повлиять на климат через мутность воды.

Что касается развития моделирования, то разрешение выросло очень сильно и сильно уменьшилось то время, которое уходит на эксперимент. Раньше эти эксперименты гонялись месяцами или неделями. Сейчас получить какой-то более-менее адекватный результат мы можем за пару дней и даже за несколько часов. Любители игр прекрасно помнят тех странных чудиков, которых мы видели на компьютерных играх 1990-х и 2000-х. Тогда мы не были уверены даже в том, какого пола главный герой, а сейчас посмотрите — мы видим мимические морщины на его лице. Приблизительно так же эволюционировали и модели.

В этом нам помогло «железо», без «железа» этого бы не произошло. Ну и главная вишенка на торте — мы можем с помощью таких потрясающих экспериментов откручивать климат назад и смотреть, что будет потом. Самое главное климатическое открытие последних десятилетий — определение влияния человека на климат. Это произошло именно таким образом: сперва прогнали эксперимент там, где на Земле человечество практически не участвовало в выделении углекислого газа, и посмотрели на результат, а потом запустили реальность. И выяснилось, что то, что происходит сейчас, требует участия человека — антропогенного фактора климатообразования, иначе современный климат не воспроизводится моделью.

Человек стал климатообразующей силой. И если бы не гидродинамическое моделирование атмосферы, мы бы этого никогда не узнали.

Потому что можно сколько угодно смотреть на тренды климата и догадываться, с чем они были бы связаны. Есть климатические отрицатели — дениалисты, которые отрицают вообще все, что касается современного метода познания, включая моделирование. Они просто смотрят на тренд и предлагают свои варианты, а это неконструктивно.

Когда принимаются такие важные решения, как Парижское соглашение, они принимаются сразу несколькими странами. Множество стран имеют абсолютно независимые, исторически свои собственные модельные группы, которые развивают свои модели — сейчас их около 40. И в глобальных экспериментах они учитывают средние значения по ним по всем. Если кто-то один ошибся, то другие этого не сделают, получается более взвешенный результат.

Кстати, теперь также стали прогнозировать и погоду. И очень резко улучшилось качество прогнозов, потому что, прогнав одну и ту же модель даже слегка с другими условиями 50 раз, мы получаем среднее значение, которое гораздо более надежно, чем единичный прогон, который могли делать в 1970-х.

Самый крутой вычислительный погодный центр расположен в городе Рединг в Великобритании. Там находится легендарный суперкомпьютер, который потребляет электричество как город с 25 000 населением. И этот центр позволяет себе 50 раз прогонять свою погодную модель и получать за счет этого на каждый день 50 прогнозов. У них даже есть такой логотип: «50 разных планет Земля». Это позволяет каждый день получать качественный прогноз. Хотя вечернему футболу из-за Гольфстрима это не очень-то и важно.

Мы, конечно, можем переживать за Гольфстрим, но он не кран, закрыв который мы моментально обрушим всю систему благополучия. Эта система более сложная, и сложность ее в том, что в процессе изменения климата точечные проявления потепления могут быть чрезвычайно опасны для тех мест, где они происходят.

Например, что самое опасное для России? Мы прекрасно понимаем, что не повышение уровня океана, потому что наша страна все-таки в основном находится выше уровня моря. Для России самое опасное — это учащение неблагоприятных погодных и климатических бедствий. Например, жара 2010 года, сильные дожди, сильные снегопады, наводнение в Крымске 2012 года. Они, к сожалению, статистически будут происходить чаще. И те места, на которые будут попадать негативные климатические события, окажутся под большим ударом. Я бы вот этого больше опасался, а не Гольфстрима.

Нам нужно по максимуму адаптироваться к этим событиям и не усиливать их, выбрасывая бесконтрольно парниковые газы. Потому что чем интенсивней процесс, тем опаснее подобные события.

Даже если сейчас по щелчку пальца прекратить все выбросы, все не остановится, еще несколько десятилетий нас будет преследовать наше негативное прошлое. Поэтому без адаптации нашего народного хозяйства, структуры промышленности нам не обойтись. Нужно думать и о будущем, готовиться к более безуглеродной экономике. Не сразу, но готовиться с умом.

Гольфстрим потерял силу: Европе грозит замерзание

Управление погодой

Только в России: сибирские кратеры — малоизученное и опасное явление

Таяние льдов побило 30-летний рекорд. Какие города рискуют оказаться под водой?

Межправительственная группа экспертов по изменению климата опубликовала данные исследований, согласно которым скорость таяния льда на планете рекордно увеличилась. Ученые проанализировали данные спутниковых наблюдений за последние 30 лет, охватывающие 215 000 ледников – от полярных щитов Гренландии и Антарктиды до горных и дрейфующих морских льдов. Что стало причиной таяния льдов и какие последствия мы можем ощутить уже в ближайшее время – разбирался наш научный обозреватель Николай Гринько.

Фото: depositphotos/ChrisRedfield13

Если в 90-х годах прошлого века Земля теряла примерно 0,8 триллиона тонн льда в год, то уже к 2017 году эта цифра увеличилась до 1,3 триллиона. Данных о последующих годах пока нет, но есть все основания полагать, что скорость таяния только увеличилась.

Ледяные щиты быстро превращаются в пресную воду, и это не только поднимает уровень мирового океана, но и снижает отражательную способность планеты. В результате солнце нагревает Землю еще сильнее, весь процесс развивается по экспоненте. Исследователи утверждают, что деградация ледников сейчас движется по наихудшему сценарию из всех возможных, уровень мирового океана за три десятка лет увеличился на 35 миллиметров.

Что же произойдет, если абсолютно весь лед на планете растает? Первое, к чему это приведет, – уровень океана поднимется почти на 70 метров. Ни один прибрежный город не уцелеет – все уйдут под воду. Чтобы приблизительно передать масштаб, можно сказать, что от 100-метровой колокольни на площади Святого Марка в Венеции на поверхности останется только шпиль, а на самой площади смогут резвиться киты. Владивосток, Нью-Йорк, Лондон, Шанхай – все они скроются под водой, видны будут лишь небоскребы и телевизионные вышки.

Поскольку большинство городов находится у воды, без жилья останется около 40% населения планеты.

Но будут и другие последствия, не менее разрушительные. Соленая океанская вода заполнит водоемы в глубине материков, уничтожая запасы пресной воды. В результате будут уничтожены ирригационные системы, гидроэлектростанции, системы охлаждения промышленных объектов. Пресная же вода, образовавшаяся из ледниковых шапок, нарушит океанские течения и вызовет климатические аномалии. Гольфстрим почти наверняка исчезнет. Это океаническое течение «обогревает» Европу, а без него в странах, прилегающих к Атлантическому океану, наступит локальный ледниковый период.

Фото: depositphotos/Steve_Allen

Лед, расположенный на горных вершинах и ледниках в глубине материков, адсорбирует самые разные вещества из атмосферы, в том числе ядохимикаты, применяемые в сельском хозяйстве. При таянии льда все они высвободятся и заполнят окружающие водоемы и воздух. Растает и вечная мерзлота в северных широтах – а в ней законсервировано огромное количество органики, которая не разлагается тысячелетиями благодаря низкой температуре. Без льда процесс разложения запустится вновь, продуцируя масштабные выбросы метана.

Самое удивительное, что Антарктиду не затопит. Это самый высокий континент Земли, над уровнем моря он возвышается в среднем на 2 километра. А на фоне повышения температуры планеты он останется самым прохладным местом, так что человечество, вероятно, будет вынуждено перебираться сюда. Историки, между прочим, будут просто счастливы: из-подо льда высвободятся останки древней фауны, можно будет без помех изучать эндемических саблезубых тигров и динозавров. Правда и древние вирусы, законсервированные в ледяном щите, тоже вырвутся на свободу…

Разумеется, нас больше всего интересует, что будет с Россией при таком невеселом раскладе. Спешим обрадовать: климатологи утверждают, что большая часть Евразии станет… тропиками. Пальм и бананов не обещают, но общепланетарный нагрев приведет к тому, что в прохладных регионах (например, в Сибири) средняя температура повысится градусов на 15. Да, атмосфера получит внушительную порцию метана из растаявшей вечной мерзлоты, но зато у нас не так много городов возле северных морей, а выходов к остальным почти нет, так что затопление принесет нам не так много вреда, как многим другим странам.

Впрочем, ученые утверждают, что Земля в своей истории переживала и более теплые времена. Как можно убедиться, жизнь на планете не исчезла, единственный разумный вид по-прежнему существует и даже достиг таких высот, как ядерная медицина, космические станции и татуаж бровей. Хотя последнее из списка достижений, пожалуй, можно вычеркнуть. Хотя…

Читайте также

Какое океаническое течение согревает климат северо-западной Европы? — MVOrganizing

Какое океаническое течение согревает климат северо-западной Европы?

Гольфстрим

Какое океаническое течение нагревает климат северо-западной Европы? Североатлантическое течение B Канарское течение C Северное экваториальное течение D Течение?

Гольфстрим, вместе с его северным продолжением Североатлантического дрейфа, представляет собой теплое и быстрое течение Атлантического океана, которое берет начало в Мексиканском заливе и простирается до оконечности Флориды и следует вдоль восточных береговых линий США и Ньюфаундленда. пересекая Атлантический океан как север…

Какие течения в Атлантическом океане?

Североатлантическое течение (NAC), также известное как Североатлантический дрейф и Североатлантическое морское движение, представляет собой мощное теплое западное пограничное течение в Атлантическом океане, которое простирает Гольфстрим на северо-восток.

Как Североатлантическое течение влияет на климат северо-западной Европы?

Североатлантическое течение: переносит теплые воды из Мексиканского залива в северо-западную Европу. он также согревает ветры, принося в Европу мягкую погоду. Ветры, дующие с запада, могут собирать влагу и создавать влажный климат в Западной Европе.

Как дрейф Северной Атлантики влияет на климат?

Относительно теплые воды Североатлантического дрейфа ответственны за смягчение климата Западной Европы, так что зимы менее холодные, чем можно было бы ожидать на его широте.Плотность воды увеличивается как за счет солености, так и за счет температуры — чем холоднее и соленее вода, тем она плотнее.

Каковы основные особенности циркуляции океана в Северной Атлантике?

Североатлантическое течение, характеризующееся высокой температурой и высокой соленостью, иногда скрывается на поверхности мелкими и переменными ветровыми дрейфами. Течение часто смешивается с северной холодной полярной водой, образуя прекрасные рыболовные угодья вблизи островов и вдоль побережья северо-западной Европы.

Какие 3 типа океанских течений?

Океанические течения обусловлены тремя основными факторами:

• Приливы и отливы. Приливы создают течение в океанах, которые наиболее сильны у берега, а также в заливах и устьях вдоль побережья.
• Ветер. Ветры вызывают течения, которые находятся на поверхности океана или рядом с ней.
• Термохалинное кровообращение.

Какие основные типы океанских течений?

Два основных типа течений определяют океаны планеты: поверхностные течения, вызываемые ветром, и глубоководные течения, вызываемые изменениями плотности морской воды.

Какие 5 основных океанских течений?

Существует пять основных круговоротов: Северная Атлантика, Южная Атлантика, Северная часть Тихого океана, Южная часть Тихого океана и круговорот Индийского океана, см. Рис. 1. Антарктическое циркумполярное течение расположено в Южном океане и постоянно вращается вокруг Антарктиды, поскольку существуют нет массивов суши, которые могли бы прервать течение течения.

Какой ток самый холодный?

Список мировых океанских течений

Какое океанское течение является самым сильным и быстрым океанским течением в мире?

Гольфстрим

Где самые сильные океанские течения?

Самыми сильными и известными поверхностными океанскими течениями являются Гольфстрим, который течет из Карибского моря вдоль восточного побережья Северной Америки и через Атлантический океан в Европу, а также течение Куросио в северной части Тихого океана у восточного побережья Азия.

Какое существо в море самое сильное?

Синий кит

Какое океанское течение самое длинное в мире?

Антарктическое циркумполярное течение

Какое самое быстрое течение в мире?

Какой океан самый медленный?

Вялый Гольфстрим достигает самой низкой скорости более чем за 1000…

• Назовите это Великим Замедлением Гольфстрима: Течение Атлантического океана, которое помогает регулировать глобальный климат, достигло 1000-летнего минимума, согласно двум новым исследованиям.(
• Воспользуйтесь нашим видеоресурсом, чтобы помочь студентам лучше понять, как Гольфстрим и другие океанические течения влияют на климат.

Какой водоворот самый большой в мире?

Самые большие водовороты в мире

• Corryvreckan. Залив Корриврекан — это пролив, расположенный между островами Джура и Скарба в Шотландии.
• Водовороты Наруто.
• Старая свинья.
• Skookumchuck Narrows.
• Москстраумен.
• Saltstraumen.

Какая вода самая крепкая в мире?

Текущий. Сальстраумен имеет одно из самых сильных приливных течений в мире. Каждые шесть часов через пролив длиной 3 км (1,9 мили) и шириной 150 метров (490 футов) проходит до 400 миллионов кубических метров (110 миллиардов галлонов США) морской воды.

Может ли водоворот потопить корабль?

Хотя круизное судно достаточно велико, чтобы пройти через водоворот без серьезных повреждений, сила водоворота может создавать волны, которые настолько сильны и высоки, что они могут раскачать корабль до такой степени, что он может опрокинуться и повредить их. на борту или врезаться в него и разорвать его на части.

Опасны ли водовороты?

Вихри — это водные потоки, которые движутся вверх по течению и обычно образуются за препятствием (например, на поверхности скал). Иногда вода в середине водоворота может быть очень стабильной и даже выглядеть спокойной и неподвижной. Вихри, как правило, безопасны и не представляют непосредственной опасности для каякеров.

Где самый сильный водоворот в мире?

Saltstraumen

Останавливаются ли когда-нибудь водовороты?

Сила естественного водоворота часто преувеличивается в художественной литературе, поскольку не было зарегистрировано случаев, когда водовороты уносили корабли вниз.Судно обычно остается на поверхности воды и просто кружится. Возможно, в ближайшее время вы не сможете выбраться из течения, но вы точно не утонете.

Что произойдет, если вас затянет в водоворот?

Водоворот образуется при встрече двух противоположных токов. Это будет зависеть от размера водоворота, но большую часть времени вас будет тащить вниз, если вы пловец. Сила воды утащит вас на дно водоема, где течение ослабнет.

Что вызывает водоворот в океане?

Водоворот — это тело, состоящее из вращающейся воды, образованной противодействующими течениями или потоком, натекающим на препятствие. В узких океанских проливах с быстрым течением воды водовороты часто возникают из-за приливов. Во многих историях рассказывается о кораблях, затягиваемых водоворотом, хотя на самом деле опасность угрожает только малым кораблям.

Насколько опасен водоворот?

Водовороты могут быть очень опасными и могут вызвать утопление. Несмотря на опасность, водовороты — захватывающее явление природы.Многим людям нравится наблюдать, как сильные водовороты кружатся вдали от безопасной суши.

Можно ли умереть в водовороте?

Но идея о «водоворотах», которые затягивают людей или целые корабли, чтобы их больше никогда не увидеть (что, как я подозреваю, вас очаровывает), в значительной степени является мифом. Это самая большая опасность в реках, но, вероятно, в меньшей степени — в приливных водоворотах. Усталость от попытки плыть против течения, что в конечном итоге приводит к утоплению.

Куда уходит вода в водовороте?

Эксперименты показали, что водовороты часто притягивают предметы на дно морского дна.Затем они могут перемещаться по морскому дну океанскими течениями. Если объект может плавать, он может вернуться на поверхность далеко от того места, где находится водоворот.

Как погиб киллер водоворота?

Фотограф, ищущий острых ощущений, утонул после того, как его затянуло в смертельный водоворот, который он пытался снимать, сообщили в расследовании. Однако 28 мая прошлого года на глазах у друга его затопил водоворот в Карнсью-Пул в устье реки Хейл в Корнуолле.

Как избежать водного вихря?

Вертикальные водовороты Избегайте попадания в этот водоворот, ныряя под пенящуюся воду, взбивающуюся при обратной промывке. Заставьте себя погрузиться в гладкую воду, которая погружается под нее и продолжает плыть вниз по течению. Возможно, вам придется заставить себя опуститься руками, если вы носите плавсредство.

Как называется черная дыра в океане?

Черная дыра, обнаруженная на острове Южный Андрос, представляет собой большую изолированную колонну глубиной около 47 м, образованную химической эрозией.Его глубины повторяют состояние океана миллиарды лет назад. Примерно на высоте 18 метров находится темно-фиолетовый слой токсичных бактерий толщиной 1 метр, содержащий высокие концентрации сероводорода.

новых симуляторов ставят под сомнение роль Гольфстрима в смягчении зимы в Европе

В течение столетия школьников учили, что массивное океанское течение, известное как Гольфстрим, несет теплую воду из тропического Атлантического океана в северо-западную Европу. По мере приближения вода нагревает воздух над собой.Этот воздух движется вглубь суши, делая зимние дни в Европе мягче, чем на северо-востоке США

Возможно, пора прекратить эту аккуратную историю. Взрыв интереса к глобальному климату побудил ученых внимательно изучить климатические эффекты Гольфстрима только для того, чтобы обнаружить, что эти эффекты не так очевидны, как можно было бы предположить. На основе моделирования и данных об океане появились новые объяснения того, почему зима в северной Европе обычно менее суровая, чем зима на тех же широтах на северо-востоке США.С. и Канада — и модели различаются по роли Гольфстрима. Одно из объяснений также дает представление о том, почему зима на северо-западе США теплее, чем на Тихом океане на востоке России.

В то же время недавние исследования ставят под сомнение популярное предположение, сделанное несколько лет назад, о том, что таяние арктических льдов может «перекрыть» Гольфстрим, тем самым нанеся ущерб погоде в Европе. Тем не менее, исследования показывают, что изменение климата может, по крайней мере, повлиять на силы Гольфстрима, что может уменьшить влияние глобального потепления на северную Европу.

Конкурирующие теории

Изменения климата на земном шаре обусловлены прежде всего сферической формой Земли. Поскольку солнечные лучи более перпендикулярны поверхности земли в более низких широтах, они отдают больше тепла на единицу площади, чем в более высоких широтах. Этот дифференциальный нагрев приводит к преобладающим атмосферным ветрам, нестабильность которых перераспределяет это тепло от тропиков к полюсам. Океаны, покрывающие 70 процентов земного шара, также играют важную роль в этом перераспределении.Верхние два метра океанов накапливают больше солнечного тепла, чем вся атмосфера над морем, потому что удельная теплоемкость (свойство, определяющее способность накапливать тепло) кубического метра воды примерно в 4000 раз больше, чем тот же объем воздуха. (и примерно в четыре раза больше, чем для почвы). Температура воды в верхних слоях океана от 100 до 200 метров в средних широтах может изменяться на 10 градусов по Цельсию в течение года, накапливая и выделяя огромное количество тепла по сравнению с атмосферой или сушей.А поскольку океанские течения, такие как Гольфстрим, перемещают воду по всему земному шару, тепло, полученное летом в одном месте, позже может быть выброшено в атмосферу за тысячи километров.

Учитывая это движение и способность океанов накапливать тепло, легко предположить, что океанские течения могут быть причиной того факта, что зимняя температура воздуха в Ирландии, примерно на 50 градусах северной широты, почти на 20 градусов выше, чем сейчас. на той же широте через Атлантику в Ньюфаундленде.Точно так же температура воздуха на 50 градусах северной широты в восточной части Тихого океана, недалеко от Ванкувера, примерно на 20 градусов выше, чем на той же широте на южной оконечности российского полуострова Камчатка.

В XIX веке географ и океанограф Мэтью Фонтейн Мори был первым, кто приписал относительно мягкий климат северо-западной Европы Гольфстриму. Это мощное океанское течение течет на север вдоль юго-восточного побережья США, являясь продуктом теплых вод субтропиков и тропиков.Примерно на широте мыса Хаттерас, Северная Каролина, Гольфстрим поворачивает на северо-восток и впадает в Атлантический океан. Мори предположил, что Гольфстрим поставляет тепло вышележащим западным ветрам, которые движутся через Атлантику в сторону северо-западной Европы. Он также предположил, что если Гольфстрим каким-то образом ослабнет, зимние ветры будут намного холоднее и что Европа испытает зимы в арктическом стиле. Со временем идея Мори стала почти аксиомой — и до недавнего времени она также оставалась в значительной степени непроверенной.

Однако десять лет назад Ричард Сигер из обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийского университета и его коллеги представили объяснение более теплой зимы в Европе, которое не имело ничего общего с Гольфстримом. Исследование Сигера с помощью моделирования показало, что когда атмосферный реактивный поток, который обтекает Землю с запада на восток, ударяется о Скалистые горы, он начинает колебаться с севера на юг. Колебания порождают ветры, которые дуют с северо-запада на западную сторону Атлантического бассейна и с юго-запада на восточную сторону Атлантического океана.Северо-западные ветры приносят холодный континентальный воздух на северо-восток США, а юго-западные — теплый морской воздух в северо-западную Европу.

С этой точки зрения, климат в Европе смягчается не теплом, переносимым Гольфстримом. Вместо этого тепло, которое накапливается у берегов Европы, в верхних 100 метрах океана в течение лета, выбрасывается в атмосферу зимой, когда юго-западные ветры смешивают поверхностные воды океана. В этом сценарии классическая гипотеза Мори неверна: крупномасштабные ветры, направляемые горными хребтами, плюс локальное накопление тепла океаном около Европы, задают разницу температур между западной и восточной сторонами Атлантики [ см. Вставку на следующих двух страницах ].

Важно помнить, что моделирование Сигера явно не учитывало перенос тепла океаном, на что обращалось внимание в исследовании, опубликованном вскоре после исследования Сигера Питером Райнсом из Вашингтонского университета и Сирпой Хаккиненом из НАСА Годдард. Центр космических полетов. Они выдвинули контраргумент, который предлагает современную поддержку историческим идеям Мори. Изучив архивные данные о температуре поверхности моря, два океанографа пришли к выводу, что количества тепла, накопленного в верхнем слое восточной части Атлантического океана на широтах северной Европы, достаточно для поддержания умеренных температур воздуха только в течение декабря среднего года.Дополнительное тепло, необходимое для смягчения климата в течение оставшейся части зимы, приходилось импортировать из других источников. Наиболее вероятный источник: течет на северо-восток Гольфстрим.

Измерения показали, что на 35 градусах северной широты — примерно на широте Северной Каролины — Северная Атлантика переносит на север около 0,8 петаватт тепла, в основном по Гольфстриму. Однако на 55 градусе северной широты — широте Лабрадора в Канаде — перенос тепла к полюсу пренебрежимо мал.Куда уходит все тепло? Райнс и Хаккинен предположили, что он выбрасывается океаном в атмосферу по пути Гольфстрима. Затем преобладающие ветры переносят тепло на восток, где оно смягчает европейский климат. Райнс и Хаккинен по существу аргументировали гипотезу Мори о Гольфстриме, а Сигер выступил против нее, сосредоточив внимание на роли атмосферного реактивного потока.

В 2011 году Йохай Каспи, ныне работающий в Научном институте Вейцмана в Реховоте, Израиль, и Тапио Шнайдер из Калифорнийского технологического института представили третью идею, основанную на новых численных экспериментах с атмосферой и океаном.Они предположили некоторую степень правды как в сценариях Сигера, так и в сценариях Рейнса, но в основном сосредоточились на моделях атмосферного давления. Модель Каспи и Шнайдера показала, что потеря тепла из океана в атмосферу на пути Гольфстрима, где оно выходит на восточное побережье США, порождает стационарную систему атмосферного низкого давления на востоке — на европейской стороне Атлантики. . Он также создает стационарную систему высокого давления на западе — над восточной окраиной Североамериканского континента.По сложным причинам конечным результатом такой схемы является то, что стационарная система низкого давления доставляет теплый воздух в Западную Европу через юго-западные ветры струйного течения, которые собирают тепло, выделяемое Гольфстримом всю зиму. Стационарный максимум притягивает холодный воздух из Арктики, охлаждая восточную часть Северной Америки и увеличивая контраст температур между Северной Америкой и Европой.

Таким образом, разница в климате по ту сторону Атлантики возникает не только из-за потепления в Западной Европе, но и из-за того, что в восточной части Северной Америки становится холоднее.Оба региона имеют свои характерные температуры из-за модели атмосферной циркуляции, обусловленной потерей тепла из океана в районе Гольфстрима.

Однако количество тепла, теряемого Гольфстримом, которое требуется для установления этой циркуляции, не может поддерживаться только за счет тепла, которое средняя Атлантика получает летом. Также необходимо тепло, переносимое Гольфстримом из более низких широт. В этом смысле Каспи и Шнайдер в некоторой степени доверяют более ранним идеям Мори.Хотя атмосферные системы низкого и высокого давления создаются без необходимости задействовать влияние Скалистых гор на струйный поток, эта новая работа действительно подчеркивает важность юго-западных ветров в обеспечении тепла в Европе.

Интересно, что модель Каспи-Шнайдера также может объяснить, почему в западном Орегоне, штате Вашингтон и Британской Колумбии зимы намного мягче, чем на Камчатке. Этот транстихоокеанский контраст никогда не объяснялся присутствием Куросио, аналога Гольфстрима в Тихом океане, в первую очередь потому, что Тихий океан — гораздо более крупный океан, а Куросио — значительно более слабое течение, чем Гольфстрим на большей его части.Тем не менее, результат Каспи-Шнайдера предполагает, что тепло, потерянное над Куросио, может вызвать стационарную систему атмосферного давления, подобную той, что находится у Гольфстрима в Атлантике. Система будет доставлять холодный полярный воздух в северо-западную Азию посредством северо-западных ветров, а юго-западные ветры будут доставлять более теплый воздух к северному тихоокеанскому побережью США.

Закрытие Гольфстрима

Пока неясно, какая модель верна, хотя сценарий Каспи-Шнайдера кажется правдоподобным.Вторая часть гипотезы Мори о том, что прекращение течения Гольфстрима приведет к более суровым зимам над северо-западом Европы, также недавно вызвала значительный интерес. В течение многих лет природа роли Гольфстрима в изменении климата формулировалась следующим образом: если более теплый климат тает арктические льды, будет ли излишек пресной воды, попадающей в океан в северной части Атлантического океана, уменьшать опрокидывающуюся циркуляцию там, закроет залив? Поток и лишить северо-западную Европу важного источника тепла?

Опрокидывающаяся циркуляция состоит из теплых верхних вод Северной Атлантики, которые движутся на север к полюсу, и холодных глубинных вод, движущихся на юг к экватору.Эти мелкие и глубокие течения соединяются, образуя что-то вроде конвейерной ленты за счет опускания или опускания поверхностных вод в высоких широтах в Лабрадорском и Северном морях и за счет глубоководных вод в других частях глобального бассейна, которые поднимаются или поднимаются на поверхность. . По сути, холодные воды, которые тонут в северной части Северной Атлантики, заменяются относительно теплыми поверхностными водами, которые поднимаются вверх в других частях Мирового океана.

Во многих сценариях потепления климата таяние арктических льдов приведет к добавлению большого количества пресной воды в океан в высоких широтах.Поскольку пресная вода менее соленая (и, следовательно, менее плотная), чем морская вода, она может не тонуть, поэтому нисходящий поток, питающий глубокие течения опрокидывающейся циркуляции, будет подавлен. В этом случае не будет никакой физической потребности в том, чтобы теплые глубокие воды поднимались в другом месте, потому что не было бы нисходящего потока, который можно было бы компенсировать; в результате, если новая теплая вода не поднимется на поверхность, поток такой воды на север — Гольфстрим — может быть уменьшен. Альтернативные сценарии предполагают, что добавление пресной воды в высоких широтах отклонит Гольфстрим дальше на юг или уменьшит его силу.В любом случае ослабленный или отклоненный Гольфстрим обеспечит меньше тепла для европейских зим. Многие модели четко предсказывают, что уменьшение опрокидывающей циркуляции коррелирует с последующим похолоданием в Северной Атлантике и северо-западной Европе.

Тем не менее, недавние исследования по моделированию океанских течений с более высоким разрешением показывают, что пресная талая вода в Арктике может поступать в основном в течения, которые в большей степени ограничены береговой линией и, следовательно, имеют меньшее влияние на открытый океан, где в основном происходит опускание вниз.Даже если пресная вода значительно повлияет на количество воды в Северной Атлантике, маловероятно, что это изменение эффективно перекрыло бы Гольфстрим. Остановка маловероятна, потому что путь и сила Гольфстрима во многом зависят от скорости и направления крупномасштабных ветров средних широт. В большинстве сценариев изменения климата общее направление крупномасштабных ветров существенно не меняется по мере таяния арктических льдов, поэтому общая траектория и сила Гольфстрима также не сильно меняются.Однако продолжение Гольфстрима на северо-восток — относительно небольшая ветвь, которая переносит теплые верхние воды в приполярные регионы — потенциально может быть нарушено. Таким образом, масса доказательств указывает на то, что Гольфстрим сохранится, но неясно, сколько воды Гольфстрима будет перенесено на север при различных климатических сценариях.

Больше данных, лучшее разрешение

В настоящее время ответы на вопрос о том, как изменение климата повлияет на погоду в Европе, во многом основывается на экспериментах по моделированию.Тем не менее, эксперименты содержат значительные неточности, которые можно согласовать только с более обширными данными по океанам. Немногие наблюдения в открытом океане старше столетия, а у нас есть спутниковые данные только за последние 30 лет или около того.

Ученые недавно добились значительного прогресса в улучшении океанической базы данных в рамках проекта Арго, непрерывного глобального сбора данных о температуре и солености с более чем 3000 плавающих датчиков, разбросанных по всему миру.Массив Argo, развернутый и эксплуатируемый США и более чем 30 другими странами, позволяет ученым создавать карты температуры и солености в верхних 2 000 метров Мирового океана в режиме, близком к реальному времени. Полный массив существует менее десяти лет, и мы только начинаем использовать его для эффективного изучения связи между атмосферной изменчивостью и изменениями в крупномасштабном океане.

Например, сравнение данных Арго с наблюдениями за океаном в 1980-х годах, проведенное Дином Реммичем и Джоном Гилсоном из Института океанографии Скриппса, показывает, что верхние несколько сотен метров океанов нагрелись примерно на 0.2 степени C за последние 20 лет. Соленость верхних слоев океана также увеличилась в глобальном масштабе на небольшую 0,1 процента, однако ниже нескольких сотен метров океанские воды кажутся значительно более пресными, чем в предыдущие десятилетия. Достаточно ли этих изменений, чтобы изменить климат в Европе или где-либо еще, остается открытым вопросом, но данные, которые мы сейчас получаем с Арго, дают некоторые подсказки. Чтобы Земля не согревала и не охлаждала, поступление тепла от Солнца должно равняться количеству тепла, излучаемого Землей обратно в космос.Накопление парниковых газов в атмосфере явно нарушает это равновесие. Наблюдаемое потепление на 0,2 градуса Цельсия в верхних слоях океана соответствует превышению приходящей солнечной радиации над исходящей примерно в один ватт на квадратный метр.

Первые результаты нашей улучшенной океанической обсерватории являются мощным вкладом в теории и модели климата. Результаты также указывают на то, что станет возможным в ближайшие десятилетия. В следующие 10 лет, когда ученые будут одновременно изучать данные о морской поверхности со спутников, компьютерные модели и более длительные записи подземных данных с Арго, они смогут оценить роль океана в климате с новой точностью.В этот момент мы, наконец, сможем определить, как Гольфстрим повлияет на изменение климата на нашей водной планете.

Миф о Гольфстриме

Атлантический океан — факты и информация

На протяжении веков Атлантический океан был ключевым маршрутом торговли и путешествий. Атлантический океан, простирающийся от Северного полярного круга до Антарктиды, граничит с Америкой на западе и Европой и Африкой на востоке.

Это более 41 миллиона квадратных миль, второй по величине океан на Земле после Тихого океана.

Ученые и географы в целом разделяют Атлантический океан на север и юг. Северная и Южная Атлантика имеют разные океанические течения, которые влияют на погоду во всем мире.

Океан не стоит неподвижно, как вода в раковине. Он движется больше как конвейерная лента, приводимая в движение изменениями температуры и солености на больших площадях.Как быстрые поверхностные течения, так и более медленные глубоководные океанические течения обеспечивают циркуляцию воды по всему земному шару.

Морская вода постоянно пытается найти баланс. Теплая вода менее плотная, чем холодная, поэтому, когда вода остывает, она тонет, а теплая вода ее заменяет. Вода с высокой соленостью — более соленой — также переходит в воды с более низкой соленостью. Эти факторы приводят в движение конвейерную ленту — процесс, также называемый термохалинной циркуляцией.

Теплая вода нагревается Гольфстримом — потоком теплого воздуха, берущим начало в Мексиканском заливе.Затем теплая вода движется на север, где она заставляет более холодную воду опускаться и двигаться на юг. По мере того как течение приближается к Антарктиде, апвеллинг выталкивает холодную воду обратно на поверхность, проталкивая водянистую конвейерную ленту по всему миру. Ученые подсчитали, что конвейерной ленте требуется около 500 лет, чтобы совершить одну поездку.

Без африканской пустыни Сахара мало ураганов обрушилось бы на восточное побережье Северной Америки. Это потому, что поток ветра, называемый африканским восточным джетом, образуется из разницы в сухом, горячем воздухе Сахары и влажном более прохладном воздухе на западе и юге.Струя разносит западные ветры над западным побережьем Африки, где они иногда собирают океанскую воду и образуют грозы.

Ураганы подпитываются теплой водой, а более теплые летние ветры Сахары вызывают одни из самых больших ураганов, наблюдаемых в США. Те, которые образуются у берегов Африки, должны пережить сдвиг ветра (горизонтальные ветры), чтобы в полную силу ударить по Восточному побережью.

Иногда, как в случае с ураганами «Флоренс» и «Харви», штормы ослабевают, пересекая Атлантический океан, но затем подпитываются теплыми водами у восточного побережья или в Мексиканском заливе.

Атлантический океан является домом для разнообразных морских обитателей, как тех, которые мы можем наблюдать на поверхности, так и тех, которые почти скрыты от человеческих глаз.

В декабре 2018 года National Geographic опубликовал фотографии глубоководного погружения, проведенного исследовательской группой OceanX. На изображениях показан морской национальный памятник Северо-восточные каньоны и подводные горы, охраняемый государством морской район у побережья Массачусетса, который изобилует биологическим разнообразием. Разнообразные кораллы, рыбы и моллюски были найдены на глубине более 3000 футов ниже уровня моря.

В Атлантике обитают многие другие известные виды, от дельфинов до морских черепах.

После десятилетий упадка ученые обнаружили, что в водах США растет популяция больших белых акул. Большая рыба питается ластоногими, как тюлени, которые обычно водятся недалеко от берега. Несмотря на широко распространенный страх перед этим видом, который усиливается из-за того, что к нему относится поп-культура, ученые хвалят возвращение великих белых особей как историю успеха в сохранении. Недавние исследования показывают, что великие белые могут отправиться дальше на север, около Мэна, и даже на север, например, в Нью-Брансуик в Канаде.

Другие виды в водах Северной Атлантики тоже не живут.

Североатлантический кит неуклонно приближается к исчезновению. Чуть более 400 остаются в дикой природе. Кит получил свое название в начале 20 века от охотников, которые считали его «правильным» китом для ловли. В последние несколько лет киты были найдены мертвыми в канадском заливе Св. Лаврентия, что, как показывают вскрытия, скорее всего, связано с столкновениями с кораблями. Ученые также обеспокоены тем, что самки, потенциально сталкивающиеся с экологическим стрессом, не воспроизводят достаточно быстро, чтобы восстановить сокращающуюся популяцию.

Рыболовство — места, где рыбаки вылавливают виды для покупки, продажи и употребления в пищу — также будут подвержены влиянию изменения температуры воды. Исследование, опубликованное в журнале Science , показало, что некоторые популяции рыб в Атлантике выросли, а другие сократились в теплеющих водах. В Северном Европейском Северном море, которое является частью Атлантического океана, несколько промыслов сократились из-за потепления вод и чрезмерного вылова рыбы, в то время как у берегов Новой Англии увеличился объем рыболовства.

Климат 101: Океаны

Почему океан соленый? И как изменение климата влияет на Мировой океан? Узнайте больше об океане, в том числе о последствиях и возможных решениях этих изменений.

Ученые быстро пытаются понять, как наша теплая атмосфера меняет Атлантический океан.

Инструменты, пришвартованные в Карибском бассейне, обнаружили, что массивная система циркуляции океана в Атлантике замедляется.Некоторые ученые обеспокоены тем, что, если холодные арктические воды станут теплее, разницы температур будет недостаточно, чтобы поддерживать циркуляцию океана с той же скоростью, с которой она двигалась.

Поскольку конвейерная лента океана влияет на погоду на суше, граничащей с Атлантикой, изменение скорости циркуляции может повлиять на лето, зиму и стихийные бедствия от США до Европы. Есть даже опасения, что северная Европа может погрузиться в глубокий мороз, если теплые течения, которые обычно идут в этом направлении, прекратятся.

Тем не менее, почему токи могут замедляться, все еще обсуждается. Некоторые ученые указывают на изменение климата и таяние ледников, в то время как другие утверждают, что это цикличность.

Исследования, опубликованные в разгар прошлого года активного сезона ураганов в Атлантике, показывают, что штормы будут становиться более интенсивными, влажными и медленными по мере того, как атмосфера продолжает нагреваться. Теплые температуры означают, что атмосфера может переносить больше воды, и поэтому ураганы, обрушивающиеся на восточное побережье, вызовут больше дождей и вызовут больше наводнений в более теплом климате.

По мере того, как океаны поглощают из атмосферы больше углекислого газа, они становятся более кислыми из-за возникающих в результате химических реакций. Кислая вода может замедлить рост или даже потенциально убить кораллы, моллюски и некоторые виды планктона. Таким образом, так называемое закисление океана может нарушить важнейшие пищевые цепи.

Течение в Североатлантическом океане, которое нагревает северную Европу, может замедляться »Yale Climate Connections

Непрерывное синее пятно с прохладной температурой океана выделяется, как пресловутый больной палец на недавнем снимке, сделанном НАСА для потепления мира — холодный синий круг на планете, все более окрашенный в горячий красный.

В районе Северной Атлантики к югу от Гренландии наблюдались одни из самых низких температур в истории наблюдений за последние годы — похолодание, беспрецедентное за последнюю тысячу лет. Чем объясняется эта аномалия?

Климатолог Майкл Манн из Университета штата Пенсильвания в видеоролике «Это не круто» в этом месяце объясняет, что это явление может быть признаком того, что Североатлантическое течение, являющееся частью более крупной глобальной циркуляции океана, замедляется.

Это течение сыграло роль в научно-фантастическом фильме 2004 года Послезавтра , фильме, который был «основан на науке, но сильно преувеличен» и поэтому «разочаровал многих климатологов», — сказал Джейсон Бокс из Геологической службы США. Указывают Дания и Гренландия.

Стефан Рамсторф из Потсдамского университета, Германия, говорит, что эта циркуляция, называемая термохалинной циркуляцией, но широко известная многим в США как «Гольфстрим», сохраняет северную Европу на несколько градусов теплее, чем она была бы на этой широте.

Хотя сюжет катастрофы в фильме был чисто научной фантастикой, последствия отключения будут серьезными для сельского хозяйства — и для умеренной погоды — в Северной Европе.

Течение зависит от солености Северной Атлантики, создавая опускающееся движение воды, то есть это «насос», управляющий течением.Соленая вода тяжелее пресной.

По мере таяния ледникового покрова Гренландии большие объемы пресной воды поступают в Северную Атлантику и освежают очень соленую морскую воду, замедляя «насос», — объясняет Йорген Педер Стеффенсен из Копенгагенского университета в видео, подготовленном для Yale Climate Connections компанией Yale Climate Connections. независимый видеооператор Питер Синклер из Мидленда, штат Мичиган.

«Тогда в Дании, откуда я родом, будет ужасно холодно», — говорит Стеффенсен. «В принципе, нет никаких причин, по которым Земля не могла бы стать теплее, но все же Северная Европа и Северная Америка могли похолодать.Тем не менее, эта территория невелика по сравнению с глобальной территорией ».

Бокс соглашается, что таяние льдов Гренландии во многом объясняет распреснение Северной Атлантики.

«Мы опережаем график на 50–100 лет в отношении замедления этой модели циркуляции океана по сравнению с моделями», — говорит Манн. «Чем больше наблюдений мы получаем, тем сложнее становятся наши модели, тем больше мы узнаем, что вещи могут происходить быстрее и с большей масштабностью, чем мы предсказывали всего несколько лет назад.”

Изменение климата и вода — потепление океанов, наводнения и засухи — Европейское агентство по окружающей среде

Европа страдает от изменения климата, и последствия ощущаются не только на суше. Также затронуты водоемы Европы — озера, реки, океаны и моря на континенте. Поскольку поверхность Земли покрывает больше воды, чем суши, неудивительно, что потепление океанов составило около 93% потепления на планете с 1950-х годов.Это потепление происходит в результате увеличения выбросов парниковых газов, в первую очередь углекислого газа, который, в свою очередь, все больше улавливает больше солнечной энергии в атмосфере. Большая часть этого захваченного тепла в конечном итоге сохраняется в океанах, влияя на температуру и циркуляцию воды. Повышение температуры также приводит к таянию полярных льдов. По мере того как общая площадь глобального льда и снежного покрова сокращается, он отражает меньше солнечной энергии обратно в космос, что еще больше нагревает планету. Это, в свою очередь, приводит к тому, что в океаны поступает больше пресной воды, что еще больше изменяет течения.

Температура поверхности моря у берегов Европы повышается быстрее, чем температура в Мировом океане. Согласно отчету ЕАОС «Изменение климата, воздействия и уязвимость в Европе, 2016 г.», температура воды является одним из самых сильных регуляторов морской жизни, и повышение температуры уже вызывает большие изменения под водой, включая значительные сдвиги в распределении морских видов. треска, скумбрия и сельдь в Северном море мигрируют из своих исторических зон на север в более прохладные воды, следуя за своим источником пищи — веслоногими ракообразными.Эти изменения, включая миграцию промысловых рыбных запасов, могут явно повлиять на секторы экономики и сообщества, зависящие от рыболовства. Повышение температуры воды также может увеличить риск заболеваний, передаваемых через воду, например инфекций вибриозом в регионе Балтийского моря.

От уровня солености к подкислению, новые изменения в пути

Изменение климата также влияет на другие аспекты морской воды. Недавние сообщения в новостях о драматическом повсеместном обесцвечивании коралловых рифов, в основном из-за более высоких температур в Тихом и Индийском океанах, привлекли внимание к воздействию, которое «океанские волны тепла» оказывают на местные морские экосистемы.Даже небольшое изменение любого ключевого аспекта, такого как температура и соленость воды или уровень кислорода, может иметь негативные последствия для этих чувствительных экосистем.

Например, морская жизнь в Балтийском море — полузакрытом море — тесно связана с местной соленостью и уровнем кислорода. Более 1000 морских видов обитают в Каттегатте с относительно высокими уровнями солености и кислорода, но в северных частях Ботнического и Финского заливов, где начинают преобладать пресноводные виды, этот показатель снижается до 50 видов.Многие прогнозы климата предполагают, что более высокое количество осадков в регионе Балтийского моря может привести к снижению солености воды в некоторых частях Балтийского моря, что повлияет на то, где могут жить различные виды.

Повышение температуры воды из-за изменения климата в Балтийском море также способствует дальнейшему расширению обедненных кислородом «мертвых зон», непригодных для обитания морских организмов. Ожидается, что в Средиземном море повысится температура, а также соленость, что будет вызвано более высоким испарением и меньшим количеством осадков.

Океаны — крупнейший поглотитель углерода на нашей планете — по оценкам, поглотили около 40% всего углекислого газа, выбрасываемого людьми со времени промышленной революции. Исследование, опубликованное в журнале Nature, показало, что изменения в структуре циркуляции океана влияют на то, сколько углекислого газа поглощается океаном. Любое снижение способности океанов улавливать углекислый газ из атмосферы, вероятно, приведет к увеличению его общей концентрации в атмосфере и, следовательно, будет способствовать дальнейшему изменению климата.

Подкисление, при котором в океан поглощается больше углекислого газа и образуется углекислота, также представляет собой растущую угрозу. У мидий, кораллов и устриц, которые строят раковины из карбоната кальция, сложнее строить раковины или скелетные материалы, поскольку pH морской воды снижается, что делает их более хрупкими и уязвимыми. Подкисление также может влиять на фотосинтез водных растений.

Европа не застрахована. Ожидается, что в ближайшие годы воды, окружающие Европу, испытают дальнейшее закисление.Наблюдаемое снижение уровня pH воды почти одинаково в океанах во всем мире и в европейских морях. Снижение pH в самых северных европейских морях, Норвежском море и Гренландском море на самом деле больше, чем в среднем в мире.

Голливудский сценарий станет реальностью?

Необычная и экстремальная погода часто становится крупной новостью и сбором кассовых сборов. Таким образом, сочетание воды и изменения климата обеспечивает идеальное сочетание для кинематографистов. Научно-фантастический фильм «Послезавтра» 2004 года, в котором Северная Европа и Северная Америка вступили в новый ледниковый период в результате закрытия Гольфстрима в Атлантическом океане, высветил опасность изменения климата для киноаудитории.Новое исследование показывает, что, хотя такие экстремальные катаклизмы маловероятны, изменение климата на самом деле влияет на Гольфстрим и другие течения, которые являются частью сложной системы циркуляции в Атлантическом океане, официально известной как атлантическая меридиональная опрокидывающаяся циркуляция (или AMOC). Другие новые исследования показывают, что атлантическая циркуляция является самой слабой по крайней мере за 1 600 лет, и предполагают ослабление или замедление течения.

Атлантическая циркуляция работает как конвейерная лента, перемещая теплую воду из Мексиканского залива и побережья Флориды в Северную Атлантику и Европу.На севере поток теплой воды охлаждается, уплотняется и опускается на более низкие глубины, возвращая более прохладную воду на юг. Ток действует как термостат, разнося тепло в Западную Европу.

Согласно исследованиям, наблюдаемое ослабление атлантической циркуляции привело к понижению температуры поверхности моря в некоторых частях северной Атлантики. Вероятно, это связано с усилением таяния пресноводных льдов Арктики и Гренландии, а также с влиянием, которое талая пресная вода оказывает на части так называемого субполярного круговорота в Северной Атлантике — ключевого компонента атлантической циркуляции.На океанские течения влияет то, как водные потоки проходят через разные глубины, где они опускаются, как быстро и насколько глубоко они опускаются, прежде чем перейти в верхние слои, и так далее.

Рост численности наводнений, засух и других экстремальных погодных явлений

Большое внимание было сосредоточено на увеличении экстремальных погодных условий в Европе. От зимнего «полярного вихря» или «зверя с востока» зимой 2017-2018 гг., Принесшего необычно холодные арктические ветры во многие части Европы, до волны тепла «Люцифер» летом 2017 г. европейцы могут ожидать наступления более необычных температурных экстремумов. .

Ключевым элементом изменения климата является воздействие на круговорот воды на Земле, который постоянно распределяет воду из наших океанов в атмосферу, на сушу, реки и озера, а затем обратно в наши моря и океаны. Изменение климата увеличивает уровень водяного пара в атмосфере и делает доступность воды менее предсказуемой. Это может привести к более сильным ливням в некоторых областях, в то время как другие регионы могут столкнуться с более суровыми засушливыми условиями, особенно в летние месяцы.

Согласно докладу ЕАОС «Изменение климата, воздействия и уязвимость в Европе», многие регионы Европы уже сталкиваются с более серьезными условиями наводнений и засухи.Тают ледники; снежный и ледяной покров сокращается. Характер выпадения осадков меняется, в результате чего влажные регионы Европы становятся более влажными, а засушливые — суше. В то же время экстремальные климатические явления, такие как волны тепла, сильные ливни и засухи, становятся все более частыми и интенсивными.

Более экстремальные волны тепла уже наблюдаются в южной и юго-восточной Европе, которая, по прогнозам, станет горячей точкой изменения климата. Помимо воздействия на здоровье человека, сильная жара приводит к более высокой скорости испарения, часто еще больше сокращая водные ресурсы в районах, которые уже испытывают нехватку воды.Летом 2017 года «волна тепла Люцифера» вызвала рекордно высокие температуры, превышающие 40 ° C, в южных регионах Европы от Пиренейского полуострова до Балкан и Турции. Сильная жара привела к многочисленным жертвам, а также к условиям засухи, которые повредили посевы и привели к многочисленным лесным пожарам. Несколько смертоносных лесных пожаров обрушились на Португалию в результате предыдущей волны тепла, которая в сочетании с продолжающейся засухой сделала леса более уязвимыми для пожаров.

Изменение климата также привело к повышению средней температуры воды в реках и озерах и сократило продолжительность сезонов ледяного покрова.Эти изменения, наряду с увеличением речного стока зимой и уменьшением стока летом, оказывают важное влияние на качество воды и на пресноводные экосистемы. Некоторые изменения, вызванные изменением климата, усугубляют другие нагрузки на водные среды обитания, включая загрязнение. Например, уменьшение речного стока из-за уменьшения количества осадков приведет к более высокой концентрации загрязняющих веществ, поскольку меньше воды для разбавления загрязнения.

Планирование и адаптация

Смягчение последствий изменения климата — сокращение выбросов парниковых газов — лежит в основе политики ЕС в отношении изменения климата.Однако опыт и прогнозы о новых наводнениях, засухах, повышении уровня моря и других экстремальных погодных условиях побуждают государственные органы в ЕС все активнее принимать меры по адаптации к новым климатическим реалиям. Меньшее использование и расход воды является ключевым элементом этих адаптационных стратегий. Европейские страны имеют стратегии и планы адаптации и провели оценки уязвимости и рисков, которые помогут им справиться с последствиями изменения климата.

Целевое законодательство ЕС поддерживает такую ​​оценку рисков и уязвимости.Директива ЕС о наводнениях, в частности, требует от государств-членов определения зон, подверженных риску наводнений, вдоль их внутренних вод и береговых линий, учитывать прогнозируемые риски изменения климата и принимать меры по снижению этих рисков.

Строительные проекты — технически известные как «серая адаптация» из-за широкого использования бетона — преобладали в действиях по адаптации. Возьмем, к примеру, культовый город Венецию, известный не только своим культурным наследием, но и регулярными наводнениями. Ожидается, что повышение уровня моря, связанное с изменением климата, вызовет еще более частые наводнения в городе.Вот почему Венеция приступила к реализации амбициозного проекта стоимостью в несколько миллиардов евро по строительству подводных заграждений, которые могут быть подняты в случае чрезвычайно высоких приливов. Тем не менее, проект вряд ли предотвратит регулярные наводнения, которые обрушиваются на такие низкие места, как площадь Сан-Марко.

Нидерланды тоже на протяжении веков полагались на строительство дамб и прибрежных заграждений для защиты от воды. Однако, осознав недостатки промышленных конструкций, власти Нидерландов теперь переходят к сочетанию конструкций и естественных способов сдерживания рисков наводнений.В связи с тем, что государственные органы сталкиваются с ограниченными бюджетами, а последствия изменения климата будут усиливаться, все больше и больше городов, регионов и стран обращаются к более экологичным, основанным на природе решениям, чтобы обеспечить более устойчивый ответ на изменение климата. Например, так же, как парки и леса, «синие области», такие как реки и озера, могут иметь охлаждающий эффект и обеспечивать некоторое облегчение от волн тепла, особенно в городах, которые, как правило, даже теплее, чем их окрестности, из-за их плотная бетонная застройка.Синие и зеленые зоны в городах также могут улавливать и накапливать часть избыточной воды во время сильных ливней и наводнений, тем самым помогая уменьшить ущерб.

Сотни городов, регионов и целых стран в настоящее время принимают меры по адаптации к изменению климата и смягчению его последствий, а также координируют свои действия на глобальном уровне для обмена передовым опытом. Все большее число из них используют новаторские методы, чтобы минимизировать ущерб от наводнений или засух, а также повысить ценность окружающей среды и качества жизни местного населения.К ним относятся строительство зеленых крыш, покрытых растительностью в Гамбурге и Базеле, и больше зеленых парков в Роттердаме, оба из которых могут служить способами сбора паводковых вод и обеспечивать охлаждение, а также теплоизоляцию.

Некоторые меры адаптации нацелены на водопользование в конкретных водоемких секторах, таких как сельское хозяйство. Например, в целях смягчения последствий засухи ферма в регионе Алентежу на юге Португалии внедрила ряд устойчивых методов ведения сельского хозяйства.К ним относятся методы управления землепользованием в виде агролесоводства, при котором деревья и кустарники используются в сочетании с диверсификацией сельскохозяйственных культур для повышения продуктивности земли и ее способности противостоять засушливым условиям. Также используется капельное орошение для сокращения водопотребления и выпаса местных пород животных на лесных пастбищах.

Лучший способ двигаться вперед — это распознать предстоящие удары и заранее подготовиться к ним. К счастью, существует множество инновационных мер и подходов, уже опробованных и реализованных по всей Европе.Эти знания, доступные через европейский портал адаптации Climate-ADAPT, могут стать источником вдохновения для других, сталкивающихся с аналогичными проблемами.

В Гольфстриме обнаружена необычная океанская аномалия, которую не видели по крайней мере 150 лет, что имеет важное значение в свете следующих погодных сезонов

Районы Мирового океана постоянно теплые и прохладные. Но недавно в Гольфстриме образовалась необычно сильная аномалия.Погода в Соединенных Штатах и ​​Европе во многом зависит от этого океанического течения, поэтому важно, чтобы мы понимали всю историю и значение этой сильной аномалии.

Океаны играют решающую роль в погоде и климате мира, поэтому к каждой необычной аномалии относятся серьезно. Как вы вскоре узнаете, Гольфстрим является частью чего-то гораздо большего и мощного, поэтому аномалия в Гольфстриме может быть (и, вероятно, является) признаком чего-то гораздо большего, над которым ведутся работы.

Но сначала нам, конечно, нужно быстро вспомнить, что такое Гольфстрим и где его найти?

Гольфстрим — сильное океанское течение, которое переносит более теплую воду из Мексиканского залива в Атлантический океан.Он простирается до восточного побережья США , где начинает поворачивать в сторону северо-западной Европы.

На изображении ниже показан грубый контур Гольфстрима и места его протекания через Северную Атлантику. На самом деле он не течет по прямой линии, но, как вы увидите, он очень сложен и полон завихрений.

Это сильное течение теплой воды влияет на климат Флориды, поддерживая там более высокие температуры зимой и более прохладные летом по сравнению с другими юго-восточными штатами.Поскольку Гольфстрим также тянется к Европе, , он помогает согреть страны Западной Европы, оказывая большое влияние на региональный климат.

Сам ручей лучше всего видно, если мы посмотрим на анализ температуры и скорость течения на поверхности океана. На изображении ниже показан анализ температуры поверхности океана, и мы можем видеть теплый поток воды, движущийся вверх вдоль восточного побережья Соединенных Штатов и простирающийся далеко в Северную Атлантику.

Мы создали видео-анимацию с высоким разрешением, которая показывает Гольфстрим в реальном времени.Таким образом, вы можете непосредственно увидеть, как он течет в сторону Северной Атлантики, или, скорее, как он протекал этой зимой до сих пор.

Гольфстрим, возможно, виден даже лучше, если мы посмотрим на движение и скорость океанских поверхностных течений. На изображении ниже показана скорость течения на поверхности океана, где Гольфстрим действительно выделяется и его можно увидеть в его самой грубой форме и форме.

Это океанское течение не течет по прямой линии, как видно на многих рисунках.Это очень сложно, с большой динамикой и водоворотами через Северную Атлантику. Мы можем видеть, что в нем много более мелких водоворотов, теплых и холодных, в зависимости от направления, в котором они вращаются. Это очень похоже на то, как работает атмосферный струйный поток.

Увеличив масштаб до всего мира, мы видим, что Гольфстрим — не единственный в своем роде. Есть много районов с постоянной циркуляцией океана, переносящей большие объемы воды и энергии по всем 5 континентам мира.

Но иногда нам нужно по-другому взглянуть, чтобы оценить состояние Гольфстрима. Один из таких подходов — использование аномалий. Аномалия — это то, что отличается от стандартного, нормального или ожидаемого в определенное время или в определенном месте.

В океанах чаще всего используется, конечно, аномалия температуры. На изображении ниже показан анализ аномалий в Северной Атлантике, где действительно выделяется регион Гольфстрима.Мы видим, что поток теплее, чем обычно, а в некоторых северных частях даже на 6-8 ° C выше нормы.

Это серьезная аномалия, и температура воды на 6-8 градусов выше нормы может обеспечить гораздо больше доступной энергии для погодных систем в регионе.

Фактическая температура составляет от 14 до 18 градусов Цельсия, ближайшая к северо-восточному побережью США. Это может стать значительным источником более теплой воздушной массы, которая поднимется на ледяную арктическую воздушную массу с севера или северо-запада.Это общий рецепт сильных северных штормов на северо-востоке США, где Гольфстрим дает много энергии для шторма.

Сильные аномалии в Гольфстриме наблюдались уже в последние два месяца. На изображении ниже показаны месячные аномалии температуры поверхности моря в декабре 2020 года. Район Гольфстрима действительно выделяется, и вы также можете увидеть холодную La Nina в Тихом океане.

В январе 2021 года аномалия стала еще сильнее, распространившись на большую территорию и с еще более сильным отклонением от долгосрочного среднего значения.

Но аномалия также достигает глубины. Ниже представлены два изображения, на которых показаны температурные аномалии на глубине 100 и 500 метров. И мы видим, что более теплая область Гольфстрима спускается с глубиной.

Но, как вы теперь увидите, возможно, у этого есть более высокая цель, поскольку Гольфстрим на самом деле является меньшей частью чего-то большего.

Более крупная система, в которой течет Гольфстрим, называется атлантической меридиональной циркуляцией с опрокидыванием Атлантического океана, или AMOC , сокращенно. AMOC — это большая система океанских течений, похожая на конвейерную ленту, управляемую разницей в температуре и содержании соли, что влияет на ее плотность. Гольфстрим — это лишь поверхностная часть AMOC в Северной Атлантике.

На изображении ниже, сделанном Метеорологическим бюро Великобритании, показана вся глобальная циркуляция океана.Он также известен как глобальная конвейерная лента или термохалинная циркуляция. AMOC — это система океанских течений, покрывающая Северную и Южную Атлантику.

По мере того, как теплая вода течет на север, она охлаждается и происходит некоторое испарение, что увеличивает количество соли в воде. Низкая температура и высокое содержание соли делают воду более плотной и тяжелой, поэтому эта плотная вода погружается глубоко в океан.

На изображении ниже показана соленость поверхности океана или количество соли в воде.Чем больше число, тем соленее вода. Выше 35 у нас по-прежнему соленая вода, поэтому, когда вода остывает, она тонет в далекой Северной Атлантике.

Холодная плотная вода медленно течет на юг, на несколько километров ниже поверхности океана. В конце концов, он возвращается на поверхность и нагревается в процессе, называемом «апвеллинг», и циркуляция завершается.

Причина, по которой это важно, заключается в том, что AMOC является неотъемлемой частью погоды и климата в Северном полушарии.Он переносит на север много более теплой воды и энергии. На изображении ниже изображена североатлантическая часть AMOC.

Всегда есть опасения, что AMOC может в какой-то момент закрыться, превратив фильм « Послезавтра » в реальность. В этом известном фильме AMOC закрылся, положив начало новому ледниковому периоду .

Хотя реальность несколько иная, мы посмотрим на состояние AMOC, которое показывает, что этот тираж действительно составляет , ослабляя .

На изображении ниже показана северная часть Атлантического океана, разделенная на две основные области. На побережье США находится теплая область Гольфстрима, а синяя область — это место, где Гольфстрим выделяет тепло и опускается в глубины.

Графики слева показывают изменение температуры во времени. Район Гольфстрима нагревается, тогда как Северная Атлантика со временем фактически остывает. Относительная разница между этими двумя областями рассматривается как оценка силы AMOC.

Мы построили график, который показывает относительную разницу между этими двумя областями. Мы видим, что по крайней мере с 1900-х годов наблюдалась медленная, но устойчивая тенденция к снижению. Особенно за последние 40 лет мы наблюдали более сильную отрицательную разницу в этих двух областях, что указывает на вероятное дальнейшее ослабление на AMOC .

Данные для этого графика взяты из набора данных NOAA ERSSTv5. Это комбинация наблюдений и реконструкций с использованием всех доступных данных и современных методов для восстановления температуры поверхности моря до 1854 года.Данные не на 100% точны так давно, но доказано, что они очень хорошо работают для современных периодов, что дает уверенность также и для исторических эпох.

Следующий рисунок еще более интересен, так как он показывает два изображения. Слева у нас есть компьютерная модель, имитирующая, что произойдет, если AMOC ослабнет. А справа у нас есть фактический анализ прошлого века, который показывает точно такой же сценарий. Это решительно поддерживает идею о том, что AMOC действительно теряет силу.

Эта температурная характеристика теплой области Гольфстрима и холодной Северной Атлантики является одним из самых сильных индикаторов того, что AMOC ослабевает. Есть также прямые наблюдения с помощью приборов, которые объективно подтвердили, что циркуляция в Северной Атлантике действительно сокращается.

Мы также можем видеть характерную черту долгосрочного температурного тренда в мире. Несмотря на то, что в большинстве регионов наблюдается медленное потепление, Северная Атлантика остается территорией, которая не поддается никакому потеплению и на самом деле медленно остывает.По сравнению с областью Гольфстрима, которая нагревается, это прямое указание на ослабление циркуляции океана.

Причин ослабления AMOC несколько. Наиболее часто упоминаемый или наиболее вероятный — это попадание пресной воды в Северную Атлантику в результате таяния морского льда в Гренландии и Арктике.

Пресная вода снижает соленость Северной Атлантики, что означает, что вода недостаточно плотная (тяжелая) для того, чтобы тонуть.Это замедляет опускание поверхностных вод, эффективно замедляя океаническое течение, как в пробке.

Это то, что в фильме «Послезавтра» было сделано правильно. Но насчет того ледникового периода…

Было проведено много моделирования, чтобы попытаться вычислить, что произойдет, если AMOC полностью отключится. Ниже приведен конечный результат, который показывает разницу температур в мире с активным AMOC.

Как видите, все северное полушарие на несколько градусов холоднее.И не только это, должны были произойти климатические изменения с очень разными моделями давления и меньшим количеством осадков над Европой. Зима станет более суровой в Европе и США.

Конечно, это не что-то, что произойдет / произойдет в одночасье, поскольку эти изменения могут занять десятилетия или столетия. Но мы знаем, что AMOC сокращается, и, судя по количеству пресной воды, вызванной таянием льда, мы можем наблюдать некоторые климатические эффекты еще в течение нашей жизни.

Но то, что может случиться почти в одночасье, — это сильные штормы и ураганы. И Гольфстрим и AMOC играют важную роль в этих событиях, особенно для Соединенных Штатов, как вы скоро узнаете.

Нынешняя сильная аномалия в Гольфстриме довольно необычна. Мы построили еще один график, который показывает январскую аномалию Гольфстрима с 1854 года. Вы можете видеть, что Гольфстрим в январе 2021 года был самым теплым по крайней мере за 150 лет.

Нам нужно вернуться в 1870 и 1867 годы, чтобы найти январь с аналогичными аномалиями в Гольфстриме. Эти данные — всего лишь реконструкция из прямых наблюдений, поскольку в конце 1800-х годов спутников не было. На двух изображениях ниже вы можете увидеть теплую аномалию в Персидском заливе в январе 1867 и 1870 годов.

Но если мы посмотрим на весь набор данных, со всеми месяцами, а не только за январь, мы увидим, что область Гольфстрима действительно нагревается.Этого следует ожидать, когда AMOC ослабевает, как мы узнали ранее в статье.

Причину, по которой это происходит, лучше всего еще раз объяснить пробкой. Поскольку вода в далекой Северной Атлантике больше не опускается так быстро, из-за того, что она более свежая, она замедляет работу океанской транспортной системы . Поскольку поток замедляется, более теплая вода из Гольфстрима некуда деваться и глохнет, как в пробке.

Это означает, что меньше теплой воды транспортируется в Северную Атлантику, которая сейчас накапливается на восточном побережье United States . Это может быть опасно, так как становится очень мощным источником энергии для питания северных штормов и тропических систем . По мере накопления более теплой воды высота поверхности моря также увеличивается, что означает больший риск сильного штормового нагона.

Отчасти примером этого процесса был печально известный ураган «Сэнди» , произошедший еще в 2012 году.

Ураган «Сэнди» был самым смертоносным и разрушительным ураганом сезона ураганов в Атлантике 2012 года. Ущерб от шторма составил почти 70 миллиардов долларов и погибло более 230 человек в восьми странах от Карибского бассейна до Канады.

Ниже приведен спутниковый снимок урагана «Сэнди» , когда он сидел над теплым Гольфстримом и использовал его для включения.

Ниже мы видим аномалию температуры поверхности моря перед началом урагана «Сэнди».Мы видим, что большая часть тропической Атлантики была теплее, чем обычно, вместе с областью Гольфстрима. Чем теплее океан, тем больше энергии доступно для тропической системы.

Аномалия температуры поверхности моря на изображении ниже после урагана «Сэнди». Мы можем видеть огромное падение температуры океана позади Сэнди, от западной части Карибского моря до восточного побережья Соединенных Штатов.

Sandy использовал тепло океана и Гольфстрима, преобразовав его в энергию для включения.Позади осталась температура океана на 4-6 градусов ниже. Некоторое похолодание также происходит из-за перемешивания слоев океана при прохождении шторма. Более холодные воды поднимаются на поверхность, поскольку моря становятся очень бурными под действием системы низкого давления, переворачиваясь и смешиваясь с более теплыми поверхностными водами.

Чего нам ждать в будущем? Текущие прогнозы по океану показывают продолжение очень теплых вод Гольфстрима, в то время как Северная Атлантика остается нейтральной или более холодной, чем обычно.

Ниже представлен прогноз температуры морской поверхности Лето , составленный из разных моделей, и все они показывают одно и то же. Это серьезная аномалия, в зависимости от времени и местоположения, и может вызывать беспокойство, особенно в восточной части Соединенных Штатов.

Если посмотреть на конец лета и начало осени, температура океана не изменится. Гольфстрим по-прежнему теплее обычного, при этом более высокие температуры также распространяются через тропическую Атлантику.

Глядя на прогноз аномальных осадков, мы имеем раннее указание на то, что в Западной Африке выпадает больше осадков, чем обычно. Он распространяется через Атлантику в сторону Карибского моря, а также на восток Соединенных Штатов и район Гольфстрима.

Это очень зловещий знак, который прямо указывает на более активный сезон ураганов . Более теплые океанские воды в сочетании с большим количеством осадков обычно указывают на усиление активности тропических штормов.

Это было бы особенно плохо, учитывая более теплый, чем обычно, район Гольфстрим , который может усилить штормы, приближающиеся к юго-востоку США или восточному побережью. Если не усилить, это могло бы, по крайней мере, предотвратить сильное ослабление тропической системы, позволяя им выйти на сушу с большей мощностью, чем они обычно производили бы.

Мы будем держать вас в курсе по мере поступления свежих данных и выпуска более надежных прогнозов на сезон ураганов. Поэтому не забудьте добавить нашу страницу в закладки и активировать кнопку « показать больше » в этой статье, если вы читаете нас из канала Google Discover.