Как стратосфера влияет на морские глубины?

Моделирование, проведённое суперкомпьютером, показало, что стратосферные вихри оказывают влияние на глубины океанов и, следовательно, играют роль в формировании климата планеты.

События в стратосфере на высоте 10–50 км отражаются на том, что происходит в тропосфере под ней. Известно и то, что поведение тропосферы воздействует на циркуляцию Мирового океана, которая, в свою очередь, определяет климат. Одно из предыдущих исследований намекнуло, что события в стратосфере могут непосредственно влиять на океаны, однако вывод был основан лишь на одной климатической модели, которая к тому же охватила сравнительно короткий период в 260 лет.

Изображение Thomas Reichler.

Глубже вникнуть в проблему попытались Томас Райхлер из Университета Юты (США) и его коллеги. Учёные воспользовались известной моделью, разработанной Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (США): в неё заложены данные за четыре тысячелетия. Результаты моделирования сравнили с показаниями, собранными за последние тридцать лет. В итоге была обнаружена удивительная связь между стратосферными ветрами и морскими течениями на глубине 2 км. Исследователи подчёркивают, что полученные выводы поддержаны данными 18 других моделей.

Выяснилось, что в среднем каждые два года стратосфера вдруг нагревается на несколько десятков градусов. Это приводит к тому, что арктический полярный вихрь, который составляют стратосферные ветры, несущиеся со скоростью до 130 км/ч, может ослабнуть или изменить направление движения (обычно он закручен против часовой стрелки) примерно на два месяца. Расчёты показывают, что это потепление резко возмущает поверхность океана, оказывая влияние на Атлантическую меридиональную циркуляцию (Atlantic Meridional Overturning Circulation) — систему течений, входящую в тот конвейер, который перемешивает весь Мировой океан.

«Воздействие стратосферы объясняет около 30% колебаний, обнаруживаемых в океане, — отмечает г-н Райхлер. — Оказалось, что Атлантическая меридиональная циркуляция имеет ахиллесову пяту, расположенную в северной части Атлантического океана, к югу от Гренландии». Этот регион, по его словам, откликается даже на сравнительно небольшое потепление либо похолодание атмосферы, а температура воды (точнее, насколько глубоко она погружается в этом месте) играет роль для всей термохалинной циркуляции.

Полученные результаты говорят о том, что климатическим моделям следует перестать игнорировать стратосферу. В то же время остаётся неясным, насколько сильно стратосфера воздействует на климат. Внезапное её нагревание вызывается теплом, поднимающимся из тропосферы, поэтому есть соблазн заявить, что на самом деле во всём виновата именно тропосфера. Однако г-н Райхлер уверен в том, что стратосфера необходима для усиления этого эффекта.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Подготовлено по материалам ScienceNOW.