Штормы в Южном океане поглощают больше атмосферного тепла, чем предсказывают климатические модели

Интенсивные штормы, проносящиеся над Южным океаном, позволяют ему поглощать больше тепла из атмосферы. Новое исследование Гётеборгского университета показывает, что современные климатические модели недооценивают, как штормы перемешивают океан, что делает будущие прогнозы нашего климата менее надежными.

Южный океан, обширный водный массив, окружающий Антарктиду, регулирует климат Земли, перемещая тепло, углерод и питательные вещества в мировом океане. Он выполняет критически важную климатическую функцию, поглощая более 75% избыточного тепла, генерируемого человечеством в глобальном масштабе. Способность Южного океана смягчать потепление климата зависит от того, насколько эффективно он может поглощать тепло из нашей атмосферы.

В новом исследовании, опубликованном в Nature Geoscience, ученые из Гётеборгского университета показывают, что штормы играют ключевую роль в контроле над тем, как Южный океан обменивается теплом с атмосферой. Команда обнаружила, что сильные ветры взбалтывают океан, поднимая более холодные глубинные воды вверх и опуская более теплые поверхностные воды вниз. Поверхность остается более холодной и может поглощать больше тепла из атмосферы.

Исследовательская группа изучала штормовые паттерны вокруг Антарктиды за последние десятилетия и теперь может связать изменения в интенсивности штормов и их силе ветра с изменениями в нашем климате и атмосферной циркуляции. В целом наблюдается, что штормы становятся сильнее из-за увеличения разницы атмосферного давления между Антарктидой и субтропиками.

Современные климатические модели, лежащие в основе прогнозов, используемых для выработки политики, как правило, недооценивают силу штормов в Южном океане и, следовательно, моделируют чрезмерно теплый океан. Именно поэтому полученные результаты важны, поскольку лучшее представление штормовых процессов необходимо для более точных будущих климатических проекций.

В исследовании ученые использовали комбинацию передовых автономных подводных и надводных роботов, измерявших температуру и соленость океана, а также атмосферные условия над волнами. Эти результаты были объединены с многолетними модельными и спутниковыми данными для анализа сложных процессов взаимодействия штормов и теплового обмена в океане. Это позволило впервые четко связать штормы в Южном океане с изменениями в его потеплении и климатической изменчивости за последние 20 лет.

Наибольшее влияние на поглощение тепла океаном штормы оказывают в антарктическое лето. Зимой происходят совершенно иные процессы, изучение которых станет следующей задачей для исследователей.