Ученые предупреждают, что скорость океанских течений сильно меняется

Ученые уже знают, что океаны стремительно нагреваются, а уровень моря повышается. Но это не все. Теперь, благодаря спутниковым наблюдениям, у нас есть данные за три десятилетия о том, как скорость океанических поверхностных течений также меняется с течением времени.

В исследовании, опубликованном 23 апреля в журнале Nature Climate Change, мы подробно рассказываем о наших выводах о том, как океанские течения стали более энергичными на больших участках океана.

Что такое океанские водовороты?

Если вы посмотрите на океан с высоты птичьего полета, вы увидите завораживающие круговые движения в воде. Эти особенности называются «океанские водовороты». Они придают океану художественный колорит, напоминающий «Звездную ночь» Ван Гога.

Вихри охватывают от 10 до 100 километров (от 6 до 60 миль) в поперечнике. Их можно найти по всему океану. Однако некоторые регионы особенно богаты водоворотами.

К ним относятся Гольфстрим в Северной Атлантике, течение Куросио в северной части Тихого океана, Южный океан, окружающий Антарктиду, и, ближе к Австралии, Восточно-Австралийское течение, известное благодаря фильму «В поисках Немо».

Океанские водовороты являются неотъемлемой частью океанической циркуляции. Они перемещают теплую и холодную воду из одного места в другое. Они смешивают тепло, углерод, соль и питательные вещества и влияют на состояние океана как на региональном, так и на глобальном уровне.

Спутники постоянно наблюдают за океаном

Один из способов отслеживания движения на поверхности океана - использование специализированных мощных спутников, вращающихся вокруг Земли. Хотя эти спутники находятся на тысячи километров выше нас, они могут обнаружить даже всего несколько сантиметров изменения высоты поверхности моря.

Затем с помощью анализа данных мы можем взять изменение высоты поверхности моря и преобразовать его в скорость океанического потока. Это может тогда сказать нам, насколько «энергичен» океанский вихрь.

Тщательно проанализировав спутниковые наблюдения, наша команда обнаружила явные изменения в распределении и силе океанских водоворотов. И эти изменения никогда ранее не обнаруживались.

Как менялись водовороты

Используя доступные данные с 1993 по 2020 год, мы проанализировали изменения силы водоворотов по всему миру. Мы обнаружили, что регионы, уже богатые водоворотами, становятся еще богаче! И в среднем водовороты становятся более энергичными на 5 процентов каждое десятилетие.

Мы обнаружили, что одним из регионов с наибольшими изменениями является Южный океан, где за десятилетие наблюдалось резкое увеличение вихревой активности на 5 процентов. Известно, что Южный океан является горячей точкой поглощения тепла океаном и накопления углерода.

До недавнего времени ученые могли наблюдать изменения в океанских водоворотах только с помощью разреженных океанских измерений или ограниченных спутниковых наблюдений. Спутниковые записи только-только стали достаточно длинными, чтобы эксперты могли сделать надежные выводы о вероятных долгосрочных тенденциях вихревого поведения.

Почему это важно?

Океанские водовороты играют важную роль в климате, регулируя смешивание и перенос тепла, углерода, биоты и питательных веществ в океанах. Таким образом, наше исследование может иметь далеко идущие последствия для климата будущего.

Ученые десятилетиями знали, что водовороты в Южном океане влияют на опрокидывающуюся циркуляцию океана. Таким образом, наблюдаемые изменения величины водоворотов могут повлиять на скорость, с которой океан поглощает тепло и углерод.

Но водовороты часто не учитываются в климатических прогнозах потепления в мире. Поскольку они относительно малы, они остаются практически «невидимыми» в существующих моделях, используемых для прогнозирования будущего климата.

Таким образом, влияние водоворотов либо не учитывается в климатических прогнозах, либо сильно недооценивается. Это особенно беспокоит в свете наших открытий, вихри становятся все более энергичными.

Наше исследование подчеркивает важность включения океанских водоворотов в будущие климатические прогнозы. Если мы этого не сделаем, мы можем упустить из виду важную деталь.

Навид Константину, научный сотрудник Австралийского национального университета; Адель Моррисон, научный сотрудник Австралийского национального университета; Эндрю Кисс, научный сотрудник Австралийского национального университета; Энди Хогг, профессор Австралийского национального университета; Хосуэ Мартинес Морено, P.h.D. кандидат Австралийского национального университета и Мэтью Инглэнд, лауреат премии Австралийского исследовательского совета; Заместитель директора Исследовательского центра изменения климата (CCRC); Главный исследователь Центра передового опыта в области климатических систем ARC, UNSW.

Источник