Климатологи долгое время связывают мощность ключевого океанического течения с температурой воды в гигантской зоне Северной Атлантики, которую называют «холодным пятном» или «областью потепления». Этот участок площадью почти в 2,5 миллиона квадратных километров находится к югу и юго-востоку от Гренландии. За последнее столетие вода там остыла примерно на 1,8 градуса по Фаренгейту, в то время как остальные океаны на планете продолжали нагреваться.

Главная причина такого охлаждения — долгое и непрерывное ослабление мощной Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции. Сокращение объемов воды в этом течении началось еще несколько десятилетий назад. Ученые связывают перемены с глобальными климатическими изменениями. Процесс может снизить способность мирового океана поглощать углекислый газ и избыточное тепло. Но команда специалистов из Пенсильванского государственного университета пришла к выводу, что прямая зависимость между силой течения и температурой поверхности в этом пятне устроена гораздо сложнее и меняется со временем.

Как меняется влияние течения

Результаты недавнего исследования ученых были опубликованы в научном журнале Nature Communications. Авторы работы выяснили, что ослабевающее течение воздействует на климат региона поэтапно. Характер связи между силой циркуляции и температурой воды претерпевает изменения, разделяясь на несколько отчетливых периодов. Предыдущие изыскания исследователей уже показывали, что на падение температуры воды заметно влияет излучение из атмосферы.

Новые полевые данные и регулярные наблюдения помогут сделать климатические модели более точными. Если ученые научатся лучше предсказывать моменты, когда температура воды в океане достигает критических отметок, человечество получит более четкое понимание того, сколько времени остается на разработку технологий и принятие мер по борьбе с изменениями климата.

Климатологи рассматривают циркуляцию как важнейший элемент теплообмена на планете. Это гигантский конвейер, который переносит теплые поверхностные воды на север, а холодные и плотные потоки отправляет на юг на большой глубине. Когда движение замедляется, северная часть Атлантики начинает остывать, тогда как в других регионах температура растет.

Сложные компьютерные симуляции

До сих пор считалось, что ослабление течения стабильно и прямолинейно охлаждает «холодное пятно». Однако проверить эту гипотезу на исторических данных трудно, поскольку прямые наблюдения за течениями ведутся всего около двух десятилетий. Чтобы понять, как именно температура воды связана с другими факторами, исследователи создали детальные компьютерные симуляции. В них учли концентрацию парниковых газов, особенности прошлых и нынешних климатических условий, а также процессы теплообмена между океаном и атмосферой.

Анализ показал, что охлаждающий эффект течения делится на три четкие фазы. Когда циркуляция начинает слабеть из своего максимального состояния, температура поверхности падает незначительно. Если же спад происходит со среднего уровня, падение температуры усиливается примерно в три раза, а само холодное пятно разрастается на весь субполярный бассейн.

Однако при дальнейшем ослабевании течения этот охлаждающий эффект начинает сходить на нет. В этот момент пятно смещается на северо-восток — в сторону Исландии и Норвежского моря. Ученые объясняют это переменным влиянием атмосферного излучения и отражающей способностью низких облаков.

Когда течение потеряет достаточно сил, океан начнет активнее поглощать тепло из воздуха, приближаясь к своему пределу сдерживания климатических изменений. Компьютерные модели показывают, что к 2100 году циркуляция может снизиться до минимальных значений. Самый резкий температурный сдвиг в холодном пятне может произойти в период между 2021 и 2067 годами.

Исследователи подчеркивают, что их цель — не предсказать полное исчезновение течения, а создать прочную основу для понимания сложных природных процессов. Дальнейшие наблюдения помогут ученым точнее прогнозировать не только температуру воды, но и состояние ледников в Гренландии, от которых напрямую зависят погодные условия в Северной Америке и Европе.