Северный Ледовитый океан связан с Тихим и Атлантическим океанами через несколько океанских ворот, и изменения в связи между этими океанами и Северным Ледовитым океаном могут повлиять как на климат, так и на морские экосистемы.
Заметные изменения наблюдались в притоке и оттоке Северного Ледовитого океана за последнее десятилетие, включая беспрецедентно высокие температуры и удивительно низкую соленость. Модели предполагают дополнительную передачу океанского тепла в Северный Ледовитый океан в будущем за счет прогрева впадающих вод, что приведет к усилению потепления в Северном Ледовитом океане.
Они также предсказывают увеличение экспорта малосоленых вод из Северного Ледовитого океана в северную часть Атлантического океана по мере того, как климат продолжает нагреваться. Потепление Северного Ледовитого океана и увеличение экспорта пресной воды в северную часть Атлантического океана могут оказать существенное влияние на морскую жизнь и эволюцию климата.
Группа ведущих океанографов недавно провела обзор текущих исследований, посвященных анализу вод, протекающих между Северным Ледовитым и субарктическим океанами, и исследований, направленных на прогнозирование температуры, солености и объемного переноса воды в этих точках соединения в будущем. Всестороннее понимание и точное прогнозирование этих изменений имеет важное значение для эффективной разработки политики и стратегий смягчения последствий изменения климата.
Исследователи опубликовали свой обзор в журнале Ocean-Land-Atmosphere Research.
«Мы провели обзор предыдущих наблюдений и исследований по моделированию связей Арктики и субарктического океана и изучили их изменения и движущие механизмы», — сказал Цян Ван, первый автор обзорной статьи и старший научный сотрудник Центра полярных и морских исследований им. Гельмгольца Института Альфреда Вегенера (Германия).
В целом исследования показали более сильную конвергенцию тепла или увеличение переноса тепла к Северному Ледовитому океану в 2010-х годах. Эти изменения объясняются потеплением притока вод из субарктических океанов. Кроме того, есть свидетельства увеличения объема океанских притоков, ответственных за перенос теплых вод из Тихого и Атлантического океанов в Северный Ледовитый океан.
В то же время в Северном Ледовитом океане сократилось образование морского льда и увеличилось поступление пресной воды за счет речного стока и осадков. Кроме того, приток малосоленых вод из Тихого океана еще больше способствовал снижению арктической солености. Эти изменения свидетельствуют о продолжающемся изменении климата.
«И конвергенция тепла океана из более низких широт в Северный Ледовитый океан, и гидрологический цикл, соединяющий Арктику с субарктическими морями, были сильнее в 2000–2020 годах, чем в 1980–2000 годах, и будут продолжать усиливаться в будущем потеплении климата», — сказал Ван.
CMIP6, или Фаза 6 проекта взаимного сравнения совмещенных моделей, прогнозы моделирования климата предполагают, что скорость потепления Северного Ледовитого океана примерно в два раза превышает средний мировой показатель и останется на этом уровне из-за увеличения конвергенции тепла океана в Северный Ледовитый океан.
Устье Баренцева моря, между островом Медвежий на юге Шпицбергена и самой северной точкой Норвегии, по прогнозам, станет крупнейшим источником тепла Северного Ледовитого океана. Увеличение этого источника тепла способствует отступлению арктических морских льдов в холодные сезоны и способствует потеплению атмосферы.
В Северном Ледовитом океане увеличится поступление пресной воды за счет увеличения чистого количества осадков, речного стока и общего сокращения морского льда. Важно отметить, что экспорт пресной воды из Арктики в Атлантический океан играет важную роль в атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции, или AMOC. Моделирование предсказывает, что экспорт пресной воды из Арктики в северную часть Атлантического океана через пролив Фрама, расположенный между Гренландией и Шпицбергеном, увеличится из-за увеличения поступления пресной воды в Северный Ледовитый океан, что повлияет на крупномасштабную циркуляцию океана и климат.
«Возможности наблюдения и моделирования нуждаются в дальнейшем совершенствовании, чтобы лучше отслеживать и прогнозировать изменения в связях между Арктикой и субарктическим океаном», — сказал Ван.
Необходимо лучше понять воздействие или влияние ветров, приливов, нагрева, охлаждения, осадков, испарения и речного стока на циркуляцию океана и свойства воды как внутри, так и за пределами Арктики.
Реальное представление этих эффектов в моделях имеет решающее значение. Исследователи также утверждали, что имеющихся в настоящее время инструментов наблюдения недостаточно для точного измерения переноса океана во всех арктических воротах.
Чтобы улучшить наше понимание океана и изменения климата, крайне важно коллективно изучить сложные процессы, связанные с арктическими и субарктическими обменами. Например, отток пресной воды из пролива Фрама может влиять на теплообмен между воздухом и морем в Гренландском море и влиять на поток тепла океана.
Кроме того, усиление притока пресной воды через пролив Дэвиса может уменьшить экспорт пресной воды в пролив Фрама, поэтому экспорт в оба пролива зависит от изменений уровня моря в субполярной части Северной Атлантики. Моделирование должно надлежащим образом учитывать все эти комплексные процессы для улучшения прогнозов океана и климата.
