Жидкие климатические архивы: исследование уровня приливов в проливах

Новое исследование, опубликованное в Scientific Reports, показывает, что приливные измерения раскрывают информацию о массах океанской воды, а значит, и о климате прошлого, выступая в роли «жидких климатических архивов».

Течения и водные массы в самой глубокой части океана играют фундаментальную роль в эволюции климата планеты, поскольку влияют на взаимодействие океана и атмосферы и тем самым способствуют формированию локального, регионального и глобального климата. Их описание и понимание крайне важны. К сожалению, о прошлом в этом отношении доступно мало информации; до последних десятилетий проводилось очень мало глубоководных измерений.

Исследование, соавтором которого выступил профессор океанографии Университета Ка-Фоскари в Венеции Анджело Рубино вместе с исследователем Давиде Занкеттином, демонстрирует, что такие данные, по крайней мере частично, можно получить, изучая динамику проливов. В таких районах зачастую уже более века работают станции измерения приливов. Главное открытие, о котором сообщает эта работа, заключается в том, что вариации положения поверхности моря, измеряемые этими станциями, содержат информацию, которая может также влиять на многие явления, происходящие под поверхностью прилегающих бассейнов. Морфология проливов позволяет исследователям усиливать эти сигналы и передавать их на поверхность.

Открытие началось с эмпирического наблюдения: команда, в которую вошли исследователи из Университета Ка-Фоскари, Института Альфреда Вегенера в Бремерхафене (Германия) и Института океанологии им. П. П. Ширшова в Санкт-Петербурге (Россия), заметила, что уровень моря, измеренный в Мессине, не соответствует уровню в Катании, находящейся всего в десятках километров, а тенденция изменения этой разницы во времени совпадает с периодической сменой циркуляции воды в соседнем бассейне Ионического моря.

С помощью численной модели для описания динамики проливов учёные смогли доказать, что эмпирическая взаимосвязь имеет физическое объяснение: движение вод в Ионическом море по часовой стрелке, а не против, проталкивает водные массы разной плотности в окрестности Мессинского пролива, и разная плотность влияет на динамику пролива.

«Мы пришли к выводу, — объясняет Анджело Рубино, — что разницы между уровнями моря в Мессине и Катании, измеренные в начале 1900-х годов, аналогичны сегодняшним; следовательно, мы предполагаем, что в прошлом могли происходить вариации циркуляции Ионического моря, похожие на недавно наблюдаемые».

Исследование доказывает, что некоторые «утраченные» данные, касающиеся локальной изменчивости глубокого моря, можно восстановить. Как объясняет команда, «таким образом, можно подтвердить, что регионы, такие как проливы, где встречаются разные водные массы, представляют собой своего рода "увеличительное стекло", чтобы выделить динамику глубокого моря и сделать возможным составление некоторых "жидких архивов" для климатических исследований».