Более медленные течения в Атлантическом океане способствуют экстремальной зимней погоде
Ученые изучили влияние изменения климата на экстремально холодную погоду в США
Согласно новому исследованию University of Arizona, замедление циркуляции океана в результате изменения климата может усилить экстремальные холода в США.
По океанам Земли проходит как будто конвейерная лента с водой. Пара исследователей изучила атлантическую часть этой всемирной конвейерной ленты, называемой атлантической меридиональной опрокидывающейся циркуляцией, или AMOC, и обнаружила, что зимняя погода в Соединенных Штатах в значительной степени зависит от этой системы, подобной конвейерной ленте. Поскольку AMOC замедляется из-за изменения климата, в США будет более холодная зимняя погода.
Читайте также
Исследование, опубликованное в журнале Communications Earth&Environment, было проведено под руководством Цзяньцзюнь Инь, доцента факультета наук о Земле Университета Аризоны, в соавторстве с Минг Чжао, физиком из Лаборатории геофизической гидродинамики Национального управления океанических и атмосферных исследований.
AMOC работает следующим образом: теплая вода движется на север в верховьях Атлантического океана и выделяет тепло в атмосферу на высоких широтах. По мере охлаждения вода становится более плотной, из-за чего она погружается в глубокий океан, откуда течет обратно на юг.
«Эта циркуляция переносит огромное количество тепла в океан на север», - сказал Инь. «Величина составляет порядка 1 петаватта, или от 10 до 15 ватт мощности. В настоящее время потребление энергии всем миром составляет около 20 тераватт, или от 10 до 12 ватт мощности. Итак, 1 петаватт достаточно для работы около 50 цивилизаций».
Но по мере потепления климата увеличивается и поверхность океана. В то же время ледяной щит Гренландии тает, в результате чего в океан попадает больше пресной воды. Как нагревание, так и опреснение воды могут снизить плотность поверхностных вод и препятствовать опусканию воды, замедляя AMOC. Если AMOC замедляется, то же происходит и с переносом тепла на север.
Это важно, потому что экватор получает от солнца больше энергии, чем полюса. И атмосфера, и океан работают для переноса энергии из низких широт в высокие. Если океан не может переносить столько тепла на север, то вместо этого атмосфера должна переносить больше тепла в результате более экстремальных погодных процессов в средних широтах. Когда атмосфера перемещает тепло на север, холодный воздух вытесняется с полюсов и перемещается в более низкие широты, достигая мест на юге, вплоть до южной границы США.
Инь сказал, что исследование было мотивировано экстремально холодной погодой в Техасе в феврале 2021 года. Кризис в Техасе вызвал повсеместные и катастрофические отключения электроэнергии, и Национальное управление океанических и атмосферных исследований оценило социально-экономический ущерб в 20 миллиардов долларов. Инь интересовался, какую роль играет океан в экстремальных погодных условиях.
Инь и Чжао использовали современную модель глобального климата с высоким разрешением, чтобы измерить влияние AMOC на экстремально холодную погоду в США.
Согласно недавним наблюдательным исследованиям, AMOC ослаб в последние десятилетия. По прогнозам климатических моделей, он станет еще слабее в ответ на увеличение содержания парниковых газов в атмосфере.
