Атлантика: новые данные о формировании глубокой воды и океанских течениях

February 14, 2019 Многолетние наблюдения противоречат предыдущим взглядам

Приполярная Северная Атлантика играет решающую роль в глобальной циркуляции океана. При приповерхностном охлаждении теплая вода превращается в холодную и тяжелую глубинную воду, текущую вглубь экваториально. На основании модельных данных ранее предполагалось, что основная часть глубоководных вод формируется в Лабрадорском море. Многолетние наблюдения международного консорциума с участием Центра океанических исследований имени Гельмгольца GEOMAR в Киле теперь показывают, что основной вклад в меридиональную опрокидывающую циркуляцию происходит в восточной части Северной Атлантики

Океанические течения в основном вызываются ветер и различия в плотности морской воды. Для течений Северной Атлантики важны оба процесса. Теплая, богатая соленой водой транспортируется далеко на север через Гольфстрим и его предгорья. Вода охлаждается, что приводит к увеличению плотности морской воды и, следовательно, к ее уменьшению. Затем плотная глубокая вода снова течет к экватору. Эту систему потоков также называют атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляцией (АМОК). Это имеет большое значение для климата, особенно для сравнительно мягких зим Северной Европы. В некоторых регионах, особенно в Лабрадорском море, поверхностные воды могут опускаться в глубокое море. Поступление пресной воды, например, таяние суши в результате глобального потепления, снижает плотность поверхностных вод. Высыхание глубоководных пластов и, следовательно, меридиональная опрокидывающая циркуляция окажут прямое влияние на климат в Европе.

"Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция представляет собой сложный механизм со многими процессами. Прямые наблюдения поэтому их мало, и многие взаимосвязи до сих пор были получены только на основе модельных исследований", - объясняет доктор медицинских наук. Йоханнес Карстенсен из GEOMAR, один из соавторов исследования, которое теперь опубликовано в международном журнале Science. Для проверки этих теоретических выводов моделей с наблюдениями в 2014 г. было начато первое полное исследование приполярной опрокидывающей циркуляции Атлантики с участием семи стран под названием «OSNAP» (переворачивание в Субполярной Североатлантической программе). Система наблюдения OSNAP разделена на два участка: через Лабрадорское море, от Канады до южной оконечности Гренландии, и далее по восточной приполярной части Северной Атлантики, от южной оконечности Гренландии до Шотландии. Основу системы составляет большое количество постоянных измерительных станций (якорей). На станциях постоянно регистрируются данные о расходе, а также температура и соленость воды.

"В 21-месячном временном ряду опрокидывающейся циркуляции по измерениям OSNAP мы видим удивительно высокую изменчивость. Однако самым удивительным результатом на данный момент является то, что Лабрадорское море, которое мы всегда считали наиболее важным регионом формирования глубоководных вод, вносит лишь около 15 процентов в Атлантическую меридиональную опрокидывающую циркуляцию. адаптировать концепцию образования и циркуляции глубинных вод. Важно лучше определить процессы, ответственные за колебания временных рядов OSNAP", - сказал д-р Карстенсен.

"Например ", возможно, что период измерений OSNAP с 2014 по 2016 год выявил только одно конкретное состояние меридиональной циркуляции. Вопрос, который может быть определен только с помощью более длительных серий измерений", - объясняет доктор медицинских наук. Карстенсен. Летом 2018 года команды OSNAP из Европы, США, Канады и Китая вновь отправились на исследовательских судах в приполярную часть Северной Атлантики. Данные в настоящее время анализируются, и ожидается, что временные ряды OSNAP по Атлантической циркуляции вскоре будут продлены еще на два года. «Этот регион является одним из наиболее чувствительных параметров нашей климатической системы. Здесь относительно небольшие и быстрые изменения могут вызвать глобальные и долгосрочные последствия для климата. Поэтому комплексное понимание процессов в этом регионе настолько важно. важно.", - пояснил Карстенсен.

Данные, собранные международной командой, включены в отчеты Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), следующий отчет которой будет составлен всего через несколько лет и ляжет в основу рекомендаций по действиям по защите климата.