Новое исследование окончательно подтверждает ослабление Гольфстрима

Перенос вод Гольфстрима через Флоридский пролив замедлился на 4% за последние четыре десятилетия. Согласно новому исследованию, с вероятностью 99% это ослабление не является случайным.

Гольфстрим — крупное океаническое течение у восточного побережья США и часть циркуляции Северной Атлантики — играет важную роль в погоде и климате. Его ослабление может иметь серьёзные последствия.

«Мы заключаем с высокой степенью уверенности, что перенос Гольфстрима действительно замедлился примерно на 4% за последние 40 лет. Это первые убедительные, недвусмысленные наблюдательные доказательства значительных изменений этого течения в недавнем прошлом», — говорится в статье «Robust weakening of the Gulf Stream during the past four decades observed in the Florida Straits», опубликованной в журнале Geophysical Research Letters.

Флоридский пролив, расположенный между Флорида-Кис, Кубой и Багамами, является местом многочисленных океанографических наблюдений, ведущихся с 1980-х годов и ранее. «Эта значимая тенденция проявилась в наборе данных только за последние десять лет, что стало первым однозначным свидетельством многодекадного снижения этой климатически значимой составляющей океанической циркуляции».

Гольфстрим влияет на региональную погоду, климат и прибрежные условия, включая температуру воздуха и осадки в Европе, уровень моря у юго-восточного побережья США и активность ураганов в Северной Атлантике.

«Понимание прошлых изменений Гольфстрима важно для интерпретации наблюдаемых изменений и прогнозирования будущих тенденций в экстремальных явлениях, включая засухи, наводнения, волны тепла и штормы», — отмечается в статье. «Определение тенденций в переносе Гольфстрима также важно для выяснения, изменились ли элементы крупномасштабной циркуляции Северной Атлантики, и понимания обратной связи океана с климатом».

«Это самое убедительное и окончательное доказательство ослабления этого климатически значимого океанического течения», — заявил ведущий автор исследования, физический океанограф из Океанографического института Вудс-Хоул Крис Пикью.

В исследовании не делается вывод о том, связано ли ослабление Гольфстрима с изменением климата или естественными факторами, отмечая, что будущие работы должны определить причину.

«Хотя мы можем определённо сказать, что ослабление происходит, мы не можем сказать, в какой степени это связано с изменением климата или является естественной изменчивостью», — сказал Пикью. — «Мы видим схожее ослабление в климатических моделях, но в рамках этой работы нам не удалось собрать наблюдательные доказательства, которые позволили бы точно определить причину наблюдаемого снижения».

Для исследования учёные применили байесовское моделирование, чтобы объединить тысячи точек данных из трёх независимых наборов — с подводных кабелей, спутниковой альтиметрии и in situ наблюдений — и определить перенос вод через Флоридский пролив с 1982 года. Байесовское моделирование использует вероятность для представления неопределённости в модели.

Результаты моделирования дали чёткие доказательства значительных долгосрочных изменений. Более того, исследователи обнаружили, что исключение любого из наборов данных из анализа также указывает на ослабление. Это демонстрирует, что ослабление переноса является общим сигналом, не зависящим от какого-либо одного набора данных.

Пикью объяснил важность методологии, используя аналогию с судебным процессом: «Когда вы строите своё дело, вам нужно больше одного свидетеля, и в идеале вы хотите собрать независимых свидетелей, чьи показания в совокупности рисуют последовательную и связную картину».

«Мы привели всех свидетелей, которых технически могли привлечь, чтобы объединить эти наборы данных. Синтезировав показания всех различных свидетелей, мы получили очень чёткую картину: за последние 40 лет Гольфстрим действительно ослаб примерно на 4%, что существенно. Это больше, чем можно было бы ожидать от стабильного течения, поэтому это важное изменение».

«Я изучаю западные пограничные течения — в основном течение Агульяс у побережья Южной Африки — 30 лет, и только сейчас мы смогли наблюдать устойчивую тенденцию в одной из этих чрезвычайно динамичных систем. Я считаю это глубоким ориентиром», — сказала соавтор статьи Лиза Бил, профессор океанологии Школы морских, атмосферных и земных наук Розенштиля Университета Майами.

«В основе этой статьи лежит байесовская модель, разработанная Крисом, которая предоставляет основу для тщательного усвоения разрозненных по качеству и разрешению океанологических наблюдений. Я думаю, у этого метода есть потенциал для извлечения других сигналов изменения климата из разрозненных наблюдений в океане».

Исследование опирается на множество предыдущих работ по количественной оценке долгосрочных изменений переноса Гольфстрима. Хотя обнаруженное ослабление согласуется с гипотезами многих предыдущих исследований, Пикью отметил, что текущая работа является «герметичной» и представляет собой «первое неопровержимое доказательство снижения».

Пикью заявил, что обнаружение окончательных доказательств ослабления Гольфстрима «является свидетельством важности долгосрочных океанологических наблюдений и необходимости поддержания длительных записей».

Текущее исследование является частью более масштабного шестилетнего проекта Национального научного фонда США по проведению новых измерений Гольфстрима в районе Флоридского пролива. «Чем более тонкие изменения вы ищете, тем более длительные ряды наблюдений вам нужны, чтобы выявить этот тонкий сигнал во временном ряду».

«Эта работа наглядно демонстрирует ценность таких долгосрочных систем наблюдения для выявления очень тонких сигналов. В данном случае мы показали, что нам нужно более 30 лет данных», — сказал Пикью. — «Надеюсь, эта статья и наш более широкий проект подчеркнут важность финансирования и поддержания долгосрочных океанологических наблюдений».

Бил добавила: «Гольфстрим — жизненно важная артерия океанической циркуляции, поэтому последствия его ослабления носят глобальный характер. Раньше я думала об океане как о нашем последнем рубеже, диком, нетронутом и неукротимом. Мне грустно признавать, судя по нашему и многим другим исследованиям, а также по последним рекордным заголовкам, что даже самые отдалённые части океана теперь находятся во власти нашей зависимости от ископаемого топлива».