Вибрации шельфового ледника вызывают необычные волны в атмосфере Антарктики

Низкочастотные колебания шельфового ледника Росса, вероятно, вызывают рябь и волны в воздухе над Антарктидой. Используя математические модели ледника, авторы нового исследования показали, как колебания льда совпадают с наблюдаемыми в атмосфере и, вероятно, являются их причиной.

В 2011 году ученые на станции Мак-Мердо обнаружили необычные атмосферные волны на высоте от 30 до 115 километров над Антарктидой. Эти долгопериодические волны, на полный цикл которых уходят часы, наблюдались в течение нескольких лет. Их устойчивость была необычной, и причина их возникновения оставалась загадкой. Новое исследование связывает эти атмосферные волны с вибрациями шельфового ледника Росса — крупнейшего в мире, площадью почти полмиллиона квадратных километров. Согласно работе, незаметные колебания ледника, вызванные океанскими волнами и другими силами, передаются в атмосферу и усиливаются в ней.

Если прогнозы исследования верны, ученые смогут использовать эти атмосферные волны для измерения свойств ледника, которые обычно трудно отслеживать, например, уровня механического напряжения. «Если атмосферные волны генерируются колебаниями льда, то они несут много информации о самом шельфовом леднике», — отметил Олег Годин, ведущий автор исследования, опубликованного в Journal of Geophysical Research: Space Physics. Эта информация может помочь лучше понять состояние и стабильность шельфовых ледников, которые сдерживают движение наземного льда к океану. Их разрушение косвенно способствует повышению уровня моря.

В исследовании использовались две теоретические модели ледника Росса. Обе модели предсказывают, что ледник производит колебания с периодом от 3 до 10 часов, что соответствует продолжительности наблюдаемых атмосферных волн. «Даже в этом упрощенном описании [льда] оно легко объясняет наиболее заметные особенности наблюдений», — сказал Годин. Колебания передаются в атмосферу через прямой контакт с воздухом. Хотя амплитуда колебаний льда мала (около сантиметра), создаваемые ими атмосферные возмущения могут быть большими из-за низкого давления в верхних слоях атмосферы, достигая сотен метров.