Ученые объясняют, почему меридиональный перенос тепла недооценивается

Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) — это явление, ответственное за перенос тепла в океане на север через Атлантический океан. Этот процесс значительно влияет на климат Арктики и Северной Атлантики, а также на климат Евразийского континента. Соответствующий пересекающий экватор северный перенос тепла также определяет положение внутритропической зоны конвергенции (ITCZ), влияя на глобальное распределение энергии и осадков. Изменения в чистом поверхностном потоке тепла в океане играют важную роль в модуляции изменчивости AMOC и, следовательно, регионального и глобального климата. Однако разброс смоделированных поверхностных потоков тепла все еще велик, а недооценка AMOC — обычное явление из-за плохо представленных в моделях динамических процессов, включающих многоуровневые взаимодействия.

В своей работе, опубликованной в журнале Advances of Atmospheric Sciences, профессор Чуньлэй Лю и его коллеги из Гуандунского океанологического университета, Университета Рединга и Кембриджского университета представили новые данные о том, почему в современных климатических моделях атмосферы недооцениваются потери тепла над Северной Атлантикой.

В исследовании в качестве «истины» для сравнения использовался набор данных DEEPC (Diagnosing Earth's Energy Pathways in the Climate system). Этот набор данных, построенный с помощью метода сохранения энергии, широко используется климатологами, поскольку показывает разумное согласие по выводимому океаническому переносу тепла с данными in situ наблюдений массива RAPID (Rapid Climate Change-Meridional Overturning Circulation and Heat flux array) как по изменчивости, так и по количеству.

«Потери тепла от среднего значения ансамбля AMIP6 к северу от 26°N в Атлантике примерно на 10 ватт на квадратный метр меньше, чем по данным DEEPC, а выводимый меридиональный перенос тепла примерно на 0,3 петаватта (1 петаватт = 10¹⁵ ватт) ниже, чем 1,22 петаватта по данным RAPID и DEEPC», — сообщил соавтор доктор Нин Цао. «Эти результаты могут помочь научному сообществу точнее интерпретировать исторические симуляции и прогнозы, создаваемые современными моделями».

После дальнейшего исследования команда обнаружила, что низкое горизонтальное разрешение модели вызывает расхождения между симуляциями. Они показали, что повышение разрешения может улучшить моделирование поверхностных потоков тепла к северу от 26°N и выводимого переноса тепла на 26°N в Атлантике.

«Хотя в симуляциях есть проблемы, климатическая модель по-прежнему играет важную роль в исследованиях изменения климата, — отметил профессор Лю. — Необходима дальнейшая работа по улучшению моделирования поверхностных потоков, а исследования по снижению неопределенности наблюдаемых потоков также продолжаются в сотрудничестве с Университетом Рединга и Метеорологическим бюро Великобритании».