Климатические модели неверно оценивают роль штормов в Южном океане

Интенсивные штормы, проносящиеся над Южным океаном, усиливают его способность поглощать тепло из атмосферы. Новое исследование Гётеборгского университета показывает, что современные климатические модели недооценивают, как штормы перемешивают океанские воды, что делает будущие прогнозы климата менее надежными.

Южный океан – это огромное водное пространство, окружающее Антарктиду. Он регулирует климат Земли, перемещая тепло, углерод и питательные вещества по Мировому океану. Этот океан выполняет важнейшую климатическую функцию, поглощая более 75 процентов избыточного тепла, производимого человечеством. Способность Южного океана сдерживать глобальное потепление напрямую зависит от того, насколько эффективно он может забирать тепло из нашей атмосферы.

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Geoscience, ученые показывают, что штормы играют ключевую роль в контроле теплообмена между Южным океаном и атмосферой. Команда обнаружила, что сильные ветры перемешивают океан, поднимая холодные глубинные воды вверх и увлекая более теплые поверхностные воды вниз. В результате поверхность остается более прохладной и может поглощать больше тепла.

«Наше исследование показывает, что лето с более сильной штормовой активностью приводит к снижению температуры поверхности по всему Южному океану. Следовательно, штормовой океан может поглощать больше тепла из атмосферы, чем в спокойную погоду», – говорит Марсель дю Плесси, исследователь в области океанографии и ведущий автор исследования. Количество тепла, которое океан забирает из атмосферы, влияет на все – от высоты температуры на суше до площади морского льда и интенсивности морских тепловых волн.

Современные климатические модели, на которых основаны прогнозы, используемые для формирования политики, как правило, недооценивают силу штормов в Южном океане и, следовательно, имитируют чрезмерно теплый океан. «Вот почему наши выводы важны, – отмечает Марсель дю Плесси, – ведь более точное представление штормовых процессов необходимо для более точных будущих климатических прогнозов».

Проведение исследований в Южном океане – сложная, трудная и дорогостоящая задача. В своей работе ученые использовали комбинацию передовых автономных подводных и надводных роботов, которые измеряли температуру и соленость океана, а также атмосферные условия над волнами. Они объединили результаты этих роботизированных наблюдений с многолетними модельными и спутниковыми данными, чтобы разобраться в сложных процессах штормового и океанского теплообмена.

«Впервые мы можем четко связать штормы в Южном океане с изменениями в потеплении океана и изменчивостью нашего климата за последние 20 лет. Такие результаты означают, что мы можем лучше понять, как океан нагревается сегодня, и, следовательно, предсказать, как климат нашей планеты может измениться в будущем», – заключает Себастьян Сварт, профессор океанографии Гётеборгского университета. Наибольшее влияние на поглощение тепла океаном штормы оказывают антарктическим летом. Зимой же происходят совершенно другие процессы, изучение которых станет следующей задачей для исследователей.