Новые 3D-модели показывают, как потепление климата влияет на подводные океанские приливы

Исследователи заметили, что данные измерений поверхностных приливов за период с 1993 по 2020 год демонстрируют тонкие изменения, не связанные с гравитационным влиянием Луны и Солнца. Анализ данных и теоретические выкладки указывают, что причиной наблюдений может быть потепление поверхности океана. Для изучения этого явления доктор Михаэль Шинделеггер из Боннского университета использовал ресурсы суперкомпьютера в Центре суперкомпьютерных исследований Юлиха (JSC), чтобы улучшить точность трехмерных (3D) моделей циркуляции океана.

Изменения важны, потому что приливы часто маскируют другие, менее предсказуемые сигналы, связанные с общей циркуляцией океана или последствиями изменения климата. Верхние 700 метров океана поглощают около 90% избыточного тепла климатической системы. Потепление усиливает стратификацию (контраст плотности между слоями воды), что влияет на преобразование энергии приливных течений. Как поясняет Шинделеггер, потепление усиливает передачу энергии от баротропных к бароклинным (внутренним) приливам, из-за чего открытый океан теряет на несколько процентов больше приливной энергии на внутренние волны, чем три десятилетия назад.

«Для исследования причин изменений океанских приливов, особенно эффектов стратификации, 3D-модели общей циркуляции стали необходимы», — говорит учёный. Ранние модели использовали однослойный океан постоянной плотности, но для точности потребовались сложные 3D-расчёты на 300 миллионов точек сетки, выполнение которых заняло около миллиона процессоро-часов на суперкомпьютере JUWELS. Хотя наблюдаемые изменения пока невелики (снижение уровня примерно на сантиметр у побережья за несколько десятилетий), улучшение моделей позволит прогнозировать их влияние на такие чувствительные регионы, как залив Мэн или север Австралии.