Эволюционные характеристики атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции и её термодинамические и динамические эффекты

Исследование под руководством доктора Ван Хуань и профессора Цзо Чжияня, опубликованное в журнале Science China Earth Sciences, представляет комплексный обзор прошлых, современных и будущих изменений Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC) и её влияния на температуру воздуха у поверхности (SAT) на региональном и полушарийном масштабах. Анализ основан на современных наблюдениях, исторических прокси-данных и моделировании климата.

Реконструкции на основе прокси-данных указывают на ослабление AMOC с конца XIX века и в целом на протяжении XX века, однако с низкой степенью достоверности. Прямые наблюдения показывают ослабление AMOC в период 2004–2016 гг., но не позволяют отделить её декадную изменчивость от долгосрочного тренда. Климатические модели прогнозируют дальнейшее ослабление AMOC при продолжении роста выбросов парниковых газов, но внезапного коллапса до 2100 года не ожидается.

Усиленная меридиональная теплопередача (MHT) при сильной AMOC влияет на потепление в Арктике, формируя региональные аномалии SAT и экстремальные температуры через взаимную обратную связь с арктическим морским льдом. В динамическом аспекте сильная AMOC модулирует волны Россби, распространяющиеся из Северной Атлантики, и усиливает изменчивость циркуляционных аномалий над Уралом и Сибирью, что значительно влияет на частоту экстремально холодных и тёплых событий в средних и высоких широтах Евразии.

Декадная изменчивость AMOC тесно связана с Атлантической многодекадной осцилляцией (AMO). В положительные фазы AMO и AMOC усиленные поверхностные тепловые потоки над Северной Атлантикой приводят к аномальному потеплению в Северном полушарии. В сценариях с высокими выбросами вероятность коллапса AMOC возрастает из-за пресноводного воздействия. Однако большинство современных климатических моделей недооценивают силу AMOC и её влияние на AMO и связанные климатические изменения, что представляет серьёзную проблему для будущего понимания и прогнозирования AMOC и её климатических эффектов.