© The Irmingersee, taken here by the research vessel "MARIA S. MERIAN", is one of the few regions in the world where new deep water is formed due to deep convection © Arne Bendinger / GEOMAR
© Anchors, such as those deployed here by the research vessel "MARIA S. MERIAN" into the Labrador and Irminger Sea, are used for the long-term observation of ocean currents © Arne Bendinger / GEOMAR
© The oceanographer Dr. Marilene Oltmanns is the first author of the current study © Arne Bendinger / GEOMAR
На циркуляцию океана зимой влияет теплое лето
March 22, 2018
Исследователи показывают влияние пресной воды на формирование глубинных вод
В Северной Атлантике холодная вода зимой опускается с поверхности моря на глубину. Эта так называемая конвекция является одним из ключевых процессов в системе глобальных океанских течений. С помощью долгосрочных наблюдений команда из Центра океанических исследований имени Гельмгольца GEOMAR в Киле теперь смогла продемонстрировать влияние пресной воды, которая скапливается на поверхности моря летом, на формирование глубоководных вод зимой.
Температура и соленость морской воды являются решающими факторами, определяющими систему глобальных океанских течений. Горячая и соленая вода, достигая верхних широт, остывает на поверхности, тяжелеет и опускается на глубину. Этот процесс называется конвекцией. На глубине вода течет обратно к экватору и притягивает новые массы воды. Глубокая конвекция наблюдается лишь в нескольких регионах, включая озеро Ирмингер к востоку от Гренландии и озеро Лабрадор к западу от нее. Но что произойдет, если в эту систему попадет дополнительная пресная вода, например, из тающих ледников? Модельные расчеты показывают, что меньшая плотность поверхностных вод могла привести к ослаблению проточной системы, однако текущие данные наблюдений пока этого не подтверждают.
С помощью многолетних наблюдений океанографы GEOMAR теперь впервые продемонстрировал конкретное влияние пресной воды на конвекцию. Свои выводы они публикуют в международном журнале Nature Climate Change.
Новое исследование основано на анализе данных, полученных со стоящих на якоре наблюдательных платформ в море Лабрадор и на озере Ирмингера, а также свободно плавающих буев, так называемых глубокие дрифтеры. Кроме того, были включены данные спутниковых наблюдений за поверхностью океана и атмосферы. «За различные периоды времени за последние 60 лет нам удалось объединить важные ключевые процессы: атмосферные колебания, такие как Североатлантическое колебание, температуру воды и воздуха, появление слоев пресной воды и продолжительность конвекции», объясняет доктор. Марилена Олтманс из GEOMAR, первый автор исследования.
Оценка показала четкую корреляцию между атмосферными условиями, летними температурами в море Ирмингера, количеством пресной воды там и конвекцией в следующую зиму. «Когда в теплые периоды наступало более теплое лето с большим количеством пресной воды, следующей зимой океан терял меньше тепла. Это означало, что слой пресной воды, сформированный летом, оставался стабильным в течение более длительного времени, и поэтому конвекция началась позже», — сказал доктор. Ольтманнс.
Обычно пресная вода уносится конвекцией на глубину. Поскольку конвекция началась очень поздно, через несколько лет, большая часть пресной воды оставалась у поверхности и следующим летом пополнялась поступающей пресной водой. "В долгосрочной перспективе этот эффект может суммироваться, вызывая значительное ослабление конвекции, особенно при повышении средней глобальной температуры", - заключает океанограф.