Здоровье наших океанов является барометром общего состояния окружающей среды на планете, при этом океанские течения играют решающую роль в регулировании климата Земли.
Недавнее исследование пролило новый свет на влияние повышения температуры океана на одну из этих жизненно важных современных систем.
Это важное исследование предоставляет первые документально подтвержденные доказательства значительного замедления Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC) — ключевого игрока в конвейерной ленте регулирования климата океана.
AMOC: Пульс нашей планеты замедляется
Алексей Мишонов и его команда глубоко погружаются в данные за десятилетия, собранные в Атласе Мирового океана NOAA, чтобы проследить эффективность AMOC с течением времени.
Их результаты показывают поразительный сдвиг: с 1955 по 1994 год поток AMOC был стабильным и последовательным.
Однако, начиная с середины 1990-х годов, наблюдалось заметное снижение его силы, совпадающее с заметным снижением скорости.
Исследователи связывают это замедление с продолжающимся потеплением поверхности океана и, как следствие, с изменением солености верхних слоев.
AMOC играет важную роль в транспортировке теплой воды в более высокие широты и возвращении более прохладной воды в тропики — цикл, который перераспределяет тепло по океану.
Реальные последствия климатологии
Мишонов объясняет последствия ослабления циркуляции течений в Атлантическом океане, заявляя: «Если AMOC замедлится, теплообмен уменьшится, что, в свою очередь, повлияет на климат, в результате чего горячие районы станут еще жарче, а холодные — холоднее».
Этот дисбаланс может иметь далеко идущие последствия для глобальных климатических условий , потенциально приводя к более экстремальным погодным условиям, повышению уровня моря, нарушениям морских экосистем и каскаду других климатических обратных реакций.
Исследование Мишонова также затрагивает культурный дух времени, ссылаясь на драматическое изображение аналогичного сценария в фильме-катастрофе 2004 года «Послезавтра».
Хотя он поясняет, что изображение в фильме сильно преувеличено и не поддерживается научным сообществом, основная идея — о том, что значительное замедление темпов роста AMOC может привести к непредсказуемым и глубоким изменениям климата — находит отклик у многих экспертов.
Наука, лежащая в основе динамики AMOC
В исследовании использовался обширный массив данных, в том числе данные реанализа климата о десятилетних полях напряжения ветра и высоты морской поверхности из проекта UMD Simple Ocean Data Assimilation , для анализа моделей океанских течений в Северной Атлантике и динамики AMOC.
Результаты подчеркивают сложную природу климатической траектории океана и разнообразные климатические модели в различных субрегионах Северной Атлантики.
Несмотря на систематическое потепление по всей Северной Атлантике, региональная десятилетняя изменчивость предполагает ряд климатических реакций, подчеркивая непредсказуемый характер будущего поведения AMOC.
Замедление океанских течений и будущее Земли
Поскольку научное сообщество продолжает разгадывать тайны наших океанов, значение работы Мишонова и его коллег невозможно переоценить.
Их исследования способствуют нашему пониманию сложной взаимосвязи между океанскими течениями и глобальным климатом и подчеркивают важность мониторинга этих важнейших систем, когда мы решаем проблемы глобального потепления.
Команда уже планирует дальнейшие исследования для изучения аналогичных закономерностей в долгосрочной изменчивости температуры и солености в других регионах глобального океана, подчеркивая постоянную потребность в надежных исследованиях и наблюдениях за климатом.
Подробнее об океанских течениях
Как обсуждалось выше, океанские течения играют ключевую роль в формировании климата, морских экосистем и деятельности человека по всему миру.
Эти огромные, непрерывные движения морской воды вызваны различными факторами, включая характер ветра, вращение Земли, уровень солености и разницу температур в воде.
Определение океанских течений
Океанские течения — это крупномасштабные движения морской воды, которые текут по сложным закономерностям в океанах Земли.
Они могут возникать на поверхности под воздействием ветра или в глубинах океана из-за различий в плотности, возникающих в результате изменений температуры и солености.
Эти течения необходимы для распределения тепла по планете, поддержания морской жизни и влияния на погодные условия и климат.
Движущие силы океанских течений
Несколько ключевых факторов работают вместе, создавая и формируя океанские течения:
Характер ветра: Основной силой, вызывающей поверхностные течения, является ветер. Взаимодействие ветра и поверхности океана заставляет воду двигаться, создавая течения, которые могут преодолевать огромные расстояния. Эффект Кориолиса, возникающий в результате вращения Земли, также влияет на направление этих течений, заставляя их отклоняться вправо в северном полушарии и влево в южном полушарии.
Температура и соленость: Различия в плотности воды, зависящие от температуры и солености, являются основными движущими силами глубоководных океанских течений. Холодная и соленая вода имеет большую плотность и имеет тенденцию тонуть, тогда как более теплая и менее соленая вода имеет меньшую плотность и поднимается вверх. Этот процесс создает глобальный конвейер глубоководных океанских течений, который играет решающую роль в регулировании климата Земли.
Вращение Земли: Эффект Кориолиса, вызванный вращением Земли, существенно влияет на направление океанских течений. Эта сила отклоняет путь движения воды и воздуха по планете, формируя потоки течений и влияя на их скорость и направление.
Виды океанских течений
На Земле существует два основных типа океанских течений: поверхностные течения и глубинные океанские течения.
Поверхностные течения: Эти течения составляют около 10% всей воды в океане. Эти течения в первую очередь вызываются ветром и находятся под влиянием вращения Земли и формы океанских бассейнов. Они играют жизненно важную роль в погодных условиях и морских экосистемах, перенося теплую воду от экватора к полюсам и холодную воду от полюсов к экватору.
Глубоководные океанские течения: Также известные как термохалинная циркуляция, глубоководные океанские течения движутся медленно и обусловлены различиями в плотности воды. Эти течения имеют решающее значение для перемещения питательных веществ и кислорода глубоко в океан и играют ключевую роль в регулировании климата Земли путем распределения тепла.
Воздействие океанских течений
Система циркуляции океана на Земле оказывает глубокое влияние на планету, влияя на климат, погодные условия, морские экосистемы и деятельность человека.
Регулирование климата: Океанские течения действуют как глобальный конвейер, распределяя тепло от экватора к полюсам и наоборот. Этот процесс помогает регулировать климат Земли, делая некоторые регионы теплее или холоднее, чем они были бы в противном случае.
Морские экосистемы: Течения переносят питательные вещества и кислород, поддерживая разнообразные морские экосистемы. Они также влияют на распространение морских видов, перенося на своем пути личинок и планктон.
Человеческая деятельность: Океанские течения влияют на человеческую деятельность, такую как судоходство, рыбная ловля и прогулочное катание на лодках. Понимание этих течений имеет решающее значение для навигации, безопасности и максимизации улова.
Будущие исследования и последствия для климата
Подводя итог, можно сказать, что океанские течения являются динамичным и жизненно важным компонентом земной системы. Они регулируют наш климат и поддерживают морскую жизнь, одновременно оказывая разнообразное влияние на деятельность человека.
Понимая силы, стоящие за этими течениями, и их последствия, мы сможем лучше оценить сложный баланс экосистем нашей планеты и работать над их сохранением.
Исследование провел исследователь из Университета Мэриленда Алексей Мишонов в сотрудничестве с Дэном Сеидовым и Джеймсом Рейганом из Национального управления океанических и атмосферных исследований (НОАА). Полный текст исследования был опубликован в журнале Frontiers in Marine Science.
