Океан предсказывает климат на 10 лет вперёд. Вот как это работает

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Наука и космос

Представьте себе гигантскую систему кровообращения, опоясывающую всю планету. Только вместо крови по её сосудам текут колоссальные массы воды, перенося тепло из тропиков в холодные полярные широты. Эта система, известная как Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (АМОЦ), — не просто океаническое течение. Это глобальный термостат, который делает климат Северной Европы мягким, а Арктику — чуть менее суровой.

Учёные десятилетиями пытаются понять, что управляет этим грандиозным «конвейером». Его замедление или остановка, о которых часто говорят в контексте глобального потепления, могли бы иметь катастрофические последствия. Но что, если у этой системы есть собственный, внутренний механизм саморегуляции, работающий с поразительной предсказуемостью? Новое исследование шведских учёных из Стокгольмского университета приоткрывает завесу тайны, показывая, что океан посылает нам сигналы о своём будущем состоянии с задержкой в целое десятилетие.

Шторм
Автор: Freepik Источник: www.freepik.com
Не просто гость, а дирижёр

В чём же суть открытия? В водах Северной Атлантики, где зарождается Гольфстрим, постоянно возникают области с немного изменённой температурой и солёностью. Учёные называют их «аномалиями». Раньше считалось, что эти водные массы — просто пассивные «посылки», которые течение несёт на север, где они бесследно растворяются.

Но исследование, опубликованное в Communications Earth & Environment, кардинально меняет эту картину. Оказалось, что эти аномалии — не пассивные пассажиры, а активные игроки. Можно сказать, дирижёры, которые по пути своего следования управляют мощностью всей северной ветви АМОЦ.

«Мы обнаружили, что эти аномалии — неотъемлемая часть системы», — объясняет ведущий автор исследования Леон Шафик. Проще говоря, они не просто плывут по течению — они сами это течение и формируют. Прибывая в Скандинавские моря, эти «волны» тепла и соли влияют на два ключевых процесса:

  1. Приток тёплой воды: Они регулируют, сколько тёплой атлантической воды попадёт в Арктический регион.
  2. Отток холодной воды: Они же контролируют, как много остывшей, более плотной и солёной воды «нырнёт» на глубину и отправится в обратный путь на юг, замыкая цикл циркуляции.

Это как если бы не река несла лодку, а сама лодка своим движением меняла бы скорость и направление течения реки.

А Карта климатологического поля Ложбины на глубинах 0-500 м в Северной Атлантике с наложением ключевых разрезов и местоположений. Желоб Роколл (RT) и южная часть Норвежского моря (NS), используемые для расчёта QNordic³, обозначены штриховкой и соответствуют регионам, где проводился сбор гидрографических профилей. Красно-бело-синяя стрелка обозначает разрез динамических высот, охватывающий эти регионы. Она охватывает основные ветви атлантического притока, которые пересекают Гренландско-Шотландский порог (GSR) приблизительно в зональном направлении⁵⁵, и отражает структуру геострофического течения в верхнем слое океана. Б Схема общей циркуляции в Северной Атлантике, включающая основные ветви течений, формирующие AMOC. В Временной ряд среднегодовых значений QNordic (1973-2022, чёрная линия), на который наложены перенос Svinøy (1996-2019, оранжевая линия), QSvinøy, и усреднённая Атлантическая мультидесятилетняя изменчивость (1900-2018, серая линия). Чёрные кружки QNordic в период с 1950 по 1972 год не используются в анализе. Осреднённые по времени значения QNordic (1973-2022) и QSvinøy (1996-2019) обозначены чёрной и оранжевой пунктирными горизонтальными линиями соответственно. Цитирование: Chafik, L., Årthun, M., Langehaug, H.R. et al. The Nordic Seas overturning is modulated by northward-propagating thermohaline anomalies. Commun Earth Environ 6, 573 (2025). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02557-x
Автор: Chafik, L., Årthun, M., Langehaug, H.R. et al. Источник: www.nature.com
Десятилетнее путешествие: от средних широт до Арктики

Самое поразительное в этом механизме — его временные рамки. Путешествие аномальной водной массы от места её зарождения в средних широтах до «ворот» в Арктику, района Гренландско-Шотландского порога, занимает от пяти до десяти лет. Это медленный, но на удивление предсказуемый процесс.

Как учёным удалось это отследить? Они применили весьма изящный метод. Вместо того чтобы запускать в океан дорогие буи или красители, они использовали саму изменчивость течения в качестве «метки». Проанализировав гидрографические данные за последние 50 лет (это тысячи измерений температуры и солёности на разных глубинах) и объединив их с высокоточными данными спутниковой альтиметрии (измерение уровня моря), они смогли «увидеть», как эти уникальные водяные пакеты медленно ползут на север. Они проследили их путь и оценили, как их прибытие в конечную точку меняет всю динамику циркуляции.

Получается, что событие, произошедшее сегодня где-то в центре Атлантики, аукнется в климате Скандинавии и Арктики лишь в 2030-х годах. Это открывает фантастические возможности для долгосрочного прогнозирования.

А Регрессия аномалий температуры верхнего слоя океана (0-500 м) на ΔQNordic (°C Sv⁻¹) за период 1973-2022 гг. B То же, что и (А), но для ΔSSH (м Sv⁻¹) за период 1993-2022 гг. C, D То же, что и (А, Б), но с использованием ΔQSvinøy (1996-2019). Штриховкой обозначены регионы, значимые при 95%-м доверительном уровне, а кружками — при 90-95%; оценка проведена с помощью двустороннего t-критерия с эффективными степенями свободы Цитирование: Chafik, L., Årthun, M., Langehaug, H.R. et al. The Nordic Seas overturning is modulated by northward-propagating thermohaline anomalies. Commun Earth Environ 6, 573 (2025). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02557-x
Автор: Chafik, L., Årthun, M., Langehaug, H.R. et al. Источник: www.nature.com
Стабильность в эпоху перемен? Взгляд на север

На фоне тревожных новостей о возможном коллапсе АМОЦ выводы шведских исследователей звучат неожиданно обнадёживающе. Анализ данных показал, что северная ветвь циркуляции в Скандинавских морях на данный момент остаётся стабильной. Никаких признаков долгосрочного ослабления, которого так опасаются климатологи, пока не наблюдается.

Конечно, это не означает, что можно расслабиться. Речь идёт лишь об одной, хотя и ключевой, части гигантской системы. Но это знание критически важно. Понимая, какие именно внутренние механизмы управляют мощностью АМОЦ в этом регионе, мы сможем точнее моделировать её будущее и лучше оценивать риски для всей планеты.

А Схема, иллюстрирующая предполагаемые взаимосвязи, обусловленные усилением Северо-Атлантического течения (NAC) и распространением положительных термохалинных аномалий (тёплых и солёных). Эти процессы создают положительный градиент динамической высоты (DH), усиливают приток тепла в Скандинавские моря, увеличивают глубину раздела плотных вод на Гренландско-Шотландском пороге (GSR, H) и приводят к синхронности в масштабе от нескольких лет до десятилетия между атлантическими притоками и перетоками из Скандинавских морей. Б То же, что и (А), но для ослабленного NAC и отрицательных термохалинных аномалий. Следует отметить, что данная схема не отображает геострофический баланс, поскольку градиент динамической высоты поперёк порога, охватывающего основные ветви атлантического притока, имеет преимущественно зональную направленность. Она главным образом иллюстрирует направленный на север атлантический приток, модулируемый распространением термохалинных аномалий. Цитирование: Chafik, L., Årthun, M., Langehaug, H.R. et al. The Nordic Seas overturning is modulated by northward-propagating thermohaline anomalies. Commun Earth Environ 6, 573 (2025). https://doi.org/10.1038/s43247-025-02557-x
Автор: Chafik, L., Årthun, M., Langehaug, H.R. et al. Источник: www.nature.com
Океанский барометр и спутники на страже

Главный практический вывод исследования прост и элегантен: у нас под рукой есть инструмент для мониторинга этих процессов в режиме, близком к реальному времени. Это спутники. Данные альтиметрии, которые показывают малейшие изменения уровня океана, позволяют отслеживать движение этих аномалий.

Это экономичный и эффективный способ держать руку на пульсе планеты. Именно поэтому учёные, включая Леона Шафика, так обеспокоены возможным сокращением финансирования спутниковых программ наблюдения за Землёй. В долгосрочной перспективе эти данные бесценны. Они помогут не только улучшить климатические модели, но и заранее прогнозировать региональные сдвиги климата, от которых зависит жизнь миллионов людей в Северной Европе и Арктике.

Это исследование — яркий пример того, как глубокое понимание фундаментальных процессов помогает нам читать язык океана. И каждый такой расшифрованный сигнал — это ключ к пониманию сложной симфонии климата, которую мы только начинаем учиться слушать.

Изображение в превью:
Автор: Freepik
Источник: www.freepik.com

Сейчас на главной

Новости

Публикации

210 лет «Павлу Буре»: в Москве открылась уникальная выставка коллекционных часов из частных собраний

Вероятно, даже тем, кто интересуется часами, при упоминании имени «Павел Буре» в первую очередь на память придет шайба и клюшка. Однако наша история помнит и «дохоккейные» времена, когда это имя...

Удаленный доступ к 3D принтеру Elegoo Centauri Carbon: пошаговая инструкция

Получилось подключить 3D принтер Elegoo Centauri Carbon к локальной сети и управлять как с ПК через Wi-Fi доступ, так и со смартфона. Приложение позволяет просматривать модели в памяти...

Почему Франция до сих пор владеет кусками океанов по всему миру

Иногда смотришь на карту мира и ловишь себя на странном чувстве: будто бы эпоха империй давно закончилась, но Франция по-прежнему раскинула свои маленькие флажки где-то в Карибах, в Индийском...

Жук-дьявольский броненосец: Броня, созданная природой

Если бы существовал идеальный образец для создания трудно разрушимых крепих материалов, это был бы жук-дьявольский броненосец (Phloeodes diabolicus). Это насекомое способно выдерживать...

Обзор защищенного смартфона Hotwav Hyper 8 Ultra: «ночная» камера, большой динамик и рация Walkie-Talkie с двумя антеннами

Компания Hotwav представила очередной броневичок, который выделяется на фоне основной массы не только своими внушительными размерами, кемпинговым фонариком и большим динамиком, но еще и встроенной...

✦ ИИ  Как бозон Хиггса дает массу «легким» частицам: детектор ATLAS выловил редчайший распад на мюоны

Открытие бозона Хиггса в 2012 году можно считать финальной точкой в построении Стандартной модели. Но для физиков это, на самом деле, лишь начало долгой и трудной работы. Обнаружить...