Science Advances: Накапливая тепло, океан замедляет потепление атмосферы

Мировой океан — один из самых больших накопителей тепла на планете. Он поглощает более 90% избыточной энергии от деятельности человека, которая приводит к потеплению климата.

За последнее столетие сильнее всего потеплели верхние 500 метров океана. А в его глубоководной части потепление было незначительным. Это говорит о том, что океан накапливает лишь 0,1 долю поступающего тепла.

Однако наблюдения показывают, что на длинных временных отрезках глубинные слои океана могут нагреваться так же сильно, как поверхностные, а то и сильнее. Во время последнего ледникового периода эффективность накопления тепла в океане была примерно в десять раз выше, чем сейчас.

Возникает вопрос: какие механизмы отвечают за накопление тепла, и насколько велика может быть его эффективность?

Учёные из Китая и США провели исследование, результаты которого опубликованы в журнале Science Advances. Они объединили моделирование дегляциальных процессов и реконструкцию на основе косвенных данных (прокси). Это позволило определить трёхмерное изменение температуры океана во время дегляциации.

Оказалось, что эффективность накопления тепла в океане значительно увеличивается до ≥1 из-за сильного потепления вод на промежуточных глубинах в ответ на дегляциальное воздействие.

Доктор Ченюй Чжу из Института атмосферных наук Китайской академии наук, соавтор исследования, отметил, что моделирование и прокси-реконструкции показывают неравномерность трёхмерного потепления океана во время последней дегляциации, причём наиболее сильное потепление происходило на промежуточных глубинах. Это отличается от современных наблюдений.

Эксперименты показали, что потепление промежуточных вод связано с потеплением поверхности в средних и субполярных широтах. Это происходит из-за парниковых газов и талой воды.

Океаническая циркуляция меняется под воздействием талой воды, и это усиливает потепление. Уникальная структура потепления океана позволяет ему накапливать тепло особенно эффективно. Это объясняет парадокс: общепринятое мнение гласит, что потепление происходило в местах формирования глубоководных слоёв, которые оставались покрытыми морским льдом. Об этом рассказал профессор Чжэньюй Лю из Университета штата Огайо.

Результаты исследования чрезвычайно важны. Если потепление поверхности и вентиляция совпадут, как в нашем моделировании, то океан будет поглощать больше тепла из атмосферы, замедляя её потепление, — говорит профессор Питер У. Кларк из Университета штата Орегон.

Исследование показывает, что характер потепления поверхности и изменения океанической циркуляции влияют на способность океана накапливать тепло. Оно также предполагает, что океан может играть более значительную роль в климатической системе, чем показывают современные наблюдения.

20.09.2024