На циркуляцію океану взимку впливає тепле літо

March 22, 2018 Дослідники показують вплив прісної води на формування глибинних вод

У Північній Атлантиці холодна вода взимку опускається з поверхні моря в глибину. Ця так звана конвекція є одним із ключових процесів у системі глобальних океанічних течій. За допомогою довготривалих спостережень команда з GEOMAR Center for Ocean Research Kiel тепер змогла продемонструвати вплив прісної води, яка накопичується на поверхні моря влітку, на глибоководне формування взимку.

Температура та солоність морської води є вирішальними факторами, що керують системою глобальних океанських течій. Гаряча і солона вода, яка досягає верхніх широт, охолоджується на поверхні, стає важчою і опускається в глибину. Цей процес називається конвекцією. На глибині вода тече назад до екватора і втягує нові маси води. Глибока конвекція відбувається лише в кількох регіонах, включаючи озеро Ірмінгер на схід від Гренландії та озеро Лабрадор на захід від нього. Але що станеться, якщо в цю систему потрапить додаткова кількість прісної води, наприклад, від танення льодовиків? Модельні розрахунки показують, що менша щільність поверхневих вод може призвести до ослаблення системи течії, але поточні дані спостережень поки що не підтверджують це.

За допомогою довгострокових спостережень океанографи GEOMAR тепер вперше продемонстрував конкретний вплив прісної води на конвекцію. Вони публікують свої висновки в міжнародному журналі Nature Climate Change.

Нове дослідження базується на аналізі даних, отриманих із заякорених спостережних платформ у Лабрадорському морі та озері Ірмінгера та вільно плаваючих буїв, т.зв. глибинні дрифтери. Крім того, були включені дані супутникового спостереження поверхні океану та атмосфери. «За різні періоди часу протягом останніх 60 років ми змогли поєднати важливі ключові процеси: атмосферні коливання, такі як Північноатлантичне коливання, температури води та повітря, появу шарів прісної води та тривалість конвекції», пояснює д-р. Марілена Олтманнс з GEOMAR, перший автор дослідження.

Оцінка показала чітку кореляцію між атмосферними умовами, літніми температурами в морі Ірмінгера, кількістю там прісної води та конвекцією наступної зими. «Коли тепліше літо з великою кількістю прісної води відбувалося в теплі періоди, океан втрачав менше тепла наступної зими. Це означало, що шар прісної води, утворений влітку, залишався стабільним протягом більш тривалого часу, і тому конвекція почалася пізніше», — сказав доктор. Oltmanns.

Зазвичай прісна вода переноситься на глибину шляхом конвекції. Оскільки конвекція почалася дуже пізно через кілька років, велика частка прісної води залишалася біля поверхні та була доповнена наступного літа прісною прісною водою, що надходить. «Цей ефект може накопичуватися в довгостроковій перспективі, спричиняючи значне послаблення конвекції, особливо з підвищенням глобальної середньої температури», — підсумовує океанограф.