Важность моделирования волн для прогнозирования влияния изменения климата на морской лёд

Исследователи из Университета Аделаиды разработали новую теоретическую модель для прогнозирования расстояний, на которые океанские волны могут распространяться, разрушая морской лёд. Мониторинг распространения океанских волн важен для предсказания реакции ледяного покрова арктических и антарктических морей на изменение климата, однако используемая модель была первоначально разработана в 1970-х и 1980-х годах.

Доктор Люк Беннеттс и Джордан Питт из Школы компьютерных и математических наук Университета Аделаиды изучили, как изменения в процессе разрушения льда влияют на распространение волн. Их результаты опубликованы в журнале Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences.

«Ранее расстояния, на которые океанские волны могут разрушать морской ледяной покров, рассматривались только с точки зрения постепенного снижения энергии волны с расстоянием», — пояснил доктор Беннеттс. — «Наши результаты показывают, что большие снижения могут происходить на небольшом расстоянии до того, как цельный ледяной покров начнёт разрушаться, и что этот дополнительный фактор может изменить интерпретацию полевых наблюдений».

Когда волны проникают в замёрзшие области поверхности океана, это может вызвать разрушение ледяного покрова на отдельные фрагменты, известные как льдины, которые уплывают и быстро тают. «В то же время волны ослабевают с расстоянием из-за ледяного покрова, поэтому разрушение происходит только на конечном расстоянии», — добавил учёный.

Исследователи использовали математическую модель, чтобы понять наблюдаемые изменения в характере распространения волн через районы морского льда до и после событий разрушения, и смогли количественно оценить как локальные изменения в месте начала ледяного покрова, так и изменения, происходящие на больших расстояниях.

По словам доктора Беннеттса, эти результаты могут улучшить то, как взаимодействие волн и морского льда учитывается в численных моделях, используемых для климатических исследований. Долгосрочной целью является совершенствование прогнозов численных климатических моделей о будущем мирового морского льда, а в краткосрочной перспективе — объединение модели влияния льда на волны с моделью разрушения льда волнами для прогнозирования масштабов этого разрушения.