Как изменить течение гольфстрима

Гольфстрим изменил направление. Какие последствия?

Ученые подтвердили, что знаменитое океанской течение Гольфстрим окончательно изменило свое направление. Теперь оно не достигает Шпицбергена, а поворачивает в сторону Гренландии, что способствует более теплой погоде на американском континенте, но “замораживает” северную Сибирь.

Исследование: течение Гольфстрим может стать причиной необратимого коллапса на планете

Исследователи отметили, что одна из самых важных систем океанических течений, регулирующих климат Северного полушария, может оказаться на грани полного исчезновения из-за изменения климата. Это, в свою очередь, поменяет погодные системы на части Земли.

Что на самом деле случилось с Гольфстримом
Е. Володин, канд. физ.-мат. наук.

Не стихают слухи об ослаблении Гольфстрима, которое происходит то ли из-за утечки нефти в Мексиканском заливе, то ли из-за сильного таяния арктических льдов, и о том, что это грозит нам неслыханными климатическими катастрофами, вплоть до наступления нового ледникового периода. В редакцию приходят письма с просьбой разъяснить, действительно ли тёплое течение скоро исчезнет. На вопросы читателей отвечает кандидат физико-математических наук Евгений Володин, ведущий научный сотрудник Института вычислительной математики РАН.

Гольфстрим и в самом деле останавливается: обнаружены новые подтверждения

Ученые предрекают глобальную климатическую катастрофу – ледниковый период. Как минимум, для США и Северной Европы

К. Шульц: Россия может остановить Гольфстрим, заморозив США и Европу

Запад обвиняет нас в создании «пресной плотины» на пути согревающего их гигантского течения

Зафиксировано беспрецедентное ослабление Гольфстрима

Изучив косвенные данные, ученые пришли к выводу, что за последние сто лет произошло беспрецедентное замедление Атлантической меридиональной циркуляции (AMOC) — системы океанических течений в Атлантике, оказывающей существенное влияние на глобальный климат. Авторы особо отмечают, что один из главных элементов AMOC — течение Гольфстрим, несущее теплые воды из тропиков к берегам Европы — сейчас слабее, чем когда-либо за последние 1000 лет. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Geoscience.

Учёные раскрыли причину «поломки» Гольфстрима

Атлантическая меридиональная циркуляция (AMOC) – это система течений в Атлантическом океане. Она возникает из-за разницы в температуре, солёности и плотности вод на разных участках. Самым известным течением в этой системе является Гольфстрим. AMOC – один из главных регуляторов климата Земли, который обеспечивает теплообмен между водами в тропических, умеренных и приполярных широтах. Но в последнее время из-за глобального потепления этот механизм оказался серьёзно ослаблен.
Учёные из Университета Сан-Паулу выяснили механизм ослабления атлантической меридиональной циркуляции. Они исследовали отложения на дне океана и выяснили, что в прошлые эпохи от североамериканских ледников откалывались айсберги и уплывали в Атлантику (айсберги несли с собой фрагменты материка, которые и обнаружили учёные). Огромный объём пресной воды изменил состав океана в высоких широтах северного полушария. И это оказало огромное влияние на глобальный климат и привело к нарушению циркуляции гигантского природного конвейера.

Отредактировано: osankin — 21 ноября 2022 08:13:38

Гольфстрима не будет – не будет такого климата и той жизни, к которой мы привыкли. Вкратце напомню, что это «батарея» Северо-западного полушария, создающая комфортные температуры для Европы и не дающая превратиться в ледниковый мир Скандинавии, ну, и частично России. Двигающаяся «теплая река» в недрах Атлантики «добивает» аж до Мурманска.

Но авария на нефтедобывающей платформе «Глубоководного горизонта» 20 апреля 2010-го года, в результате которой в Мексиканский залив было выброшено почти 800 тысяч тонн нефти, похоже уже безвозвратно поменяла направление, силу и температуру этой «реки». О поверхностных кошмарах того, что натворил «Глубоководный горизонт» – в связи с аварией в Норильске — мы уже вспоминали («Что натворил «Глубоководный горизонт»! Это — не «Норильск»! Это был Чернобыль!)

Но эти поверхностные кошмары – ничто по сравнению с Гольфстримом. Как же он работает. Вернее – работал.

Предшественник Гольфстрима, Юкатанское течение, втекает из Карибского моря в Мексиканский залив через узкий пролив между Кубой и Юкатаном. Там вода либо уходит по круговому течению Мексиканского залива, либо образует Флоридское течение, которое выходит мощным потоком в Атлантический океан.

Успев набрать в Мексиканском заливе значительное количество тепла, Флоридское течение соединяется возле Багамских островов с Антильским течением и превращается в Гольфстрим, который течёт узкой полосой вдоль побережья Северной Америки.

На уровне Северной Каролины Гольфстрим покидает прибрежную зону и поворачивает в открытый океан. Примерно в 1500 км далее, Гольфстрим сталкивается с холодным Лабрадорским течением, отклоняющим его ещё больше на восток как раз в сторону Европы.

То есть, там, где зарождался Гольфстрим, там и случилась катастрофа. Штаты по сути подрубили сук Европы. За последующие четыре года после аварии Гольфстрим отклонился от прежнего направления на 800 километров и теперь вместо того, чтобы двигаться на северо-восток и отапливать Европу, теплое течение поворачивает на северо-запад в сторону Канады.

Если это отклонение окажется постоянным и Гольфстрим никогда больше не направится в Северную Атлантику – на Земле может случиться глобальная катастрофа. Гольфстрим растопит льды Гренландии. Огромная масса воды хлынет на материк и фактически смоет Северную Америку. Все это приведет в движение земные плиты, на планете начнутся землетрясения и извержения вулканов, цунами. В Восточном полушарии — в Европе, Азии и даже Африке начнется новый ледниковый период, в то время как западное полушарие, может смыть огромными массами воды.

По подсчетам ученых, через 10 лет после того как Гольфстрим поменяет свое направление, течение может остановиться насовсем. Чтобы подтвердить или опровергнуть это предположение о том, что Гольфстрим действительно останавливается, канадские исследователи пошли на эксперимент. Канадцев понять можно – ведь они пострадают первыми, если что. Их смоет поток гренландской воды.

Там настолько серьезно относятся к этой проблеме, что через канадский парламент в чрезвычайном режиме создали комиссию для выяснения реальной ситуации вблизи территории Канады. Комиссию возглавил известный в Северной Америке учёный-океанолог Рональд Раббит, который провел такой эксперимент.

Разработанный специальный краситель разлили в контейнеры и погрузили в Мексиканском заливе на глубину 900 метров. Там, на заданной глубине, контейнеры с красителем взорвали, распылив содержимое на сотни метров. Окрашенная масса океанской воды вылилась в течение Гольфстрима.

Так вот предположение о смене направления Гольфстрима подтвердилось. Окрашенная вода, действительно, не стала двигаться в сторону Европы. Вместо этого, течение отклонилось на эти самые 800 километров к западу и теперь движется в сторону Гренландии. Именно поэтому, начиная с 2013-го года, в Канаде наступило аномальное потепление. Вместо морозов там — +10 и дождь.

Геологи утверждают, что аномальное потепление в Канаде – это еще не самое страшное. Когда весь Северный Ледовитый океан и вся Европа станут одним большим ледником, увеличится давление на Земную кору. Она прогнется и достигнет критического значения. Зато с другого конца литосферная плита, следуя простым законам физики, напротив, поднимется. В итоге, самый глубокий в мире Тихоокеанский желоб треснет по линии Аляска – Курилы – Японские острова. За этим последует мощнейшее по силе цунами и извержение подводных вулканов. Цунами будут такой силы, что смоет оставшуюся часть суши: Китай, Индию и Австралию.

Ну, да, это, наверное, все же из области страшилок. Тем более что нас этот цунами будет не особо волновать — ведь перед этим мы все замерзнем и умрем от холода. Если «Газпром» нас, конечно, не спасет, бесплатно раздавая определенное количество кубов в каждый дом.

Впрочем, может, обойдемся и без «Газпрома». На него все равно надежды нет.

Существует интересная теория, что раньше Гольфстрим своими теплыми воздушными потоками выдавливал зимние холодные массы из Атлантики как раз в Россию. А теперь преград нет, и эти холодные массы по коридору из Норвежского и Гренландского морей помчатся в Европу, в Атлантический океан, а оттуда — до самых Штатов. Но Россия — евразийский континент. Здесь, может быть, как в батарее – когда она, нагреваясь за лето, отдает тепло зимой.

Если уж мы здесь заговорили о хороших новостях, то стоит признать, что не все ученые придерживаются пессимистических взглядов на будущее. Так океанолог Бондаренко считает, что «режим работы Гольфстрима не изменится», приводя серию непереводимых научных терминов, связанных с физикой.

Другие океанологи утверждают, что нынешнее таяние ледников действительно связано исключительно с аварией «Глубоководного горизонта», но тепло никуда не денется. По их мнению – из-за нефти – Гольфстрим теперь несет более мощную тепловую энергию, которую хватит на всех. Да и направление он вообщем-то не сильно поменял. Нырнув в районе Ньюфаундленда и сберегая энергию, Гольфстрим теперь выныривает у Скандинавии и доходит до Карского моря и Новой Земли, нагревая Северный Ледовитый и Сибирь.

Не знаю, откуда берутся такие утверждения, потому что пессимистов гораздо больше, чем оптимистов, а факты у первых, как у канадцев, — под рукой. А самый известный из этих пессимистов — доктор Джанлуиджи Зангари, физик из итальянского института во Фраскати. Именно он первым спустя несколько месяцев после аварии 2010 года сообщил об остановке Гольфстрима.

Зангари постоянно ведет наблюдения за изменениями в Мексиканском заливе, и все его доказательства были основаны на фотографиях со спутника CCAR Колорадо.

После публикации его статьи о необратимых изменениях в теплых течениях воды в океане, все фотографии и карты, полученные с CCAR, были отредактированы на обслуживающем спутник сервере.

Зангари уверен, что масштаб загрязнения со временем будет только увеличиваться, так как нефть имеет способность расширяться, а это в свою очередь повлечет еще более тяжелые последствия грядущей экологической катастрофы.

Что касается Гольфстрима, то он говорил, что его «конвейер» в Мексиканском заливе, по сути, прекратил свое существование, последние спутниковые данные ясно показывают, что Гольфстрима в настоящее время нет. По его словам, он начинает разбиваться на части и умирать примерно в 250 километрах к востоку от берега Северной Каролины.

Картину ближайшего будущего ясно нарисовал и российский ученый профессор Сергей Лопатников.

По его мнению, все аномалии погоды, которые мы получаем в последние годы – летом то непомерная жара, то бесконечные ливни (вспомните прошлый июль и нынешние май с началом июня), в Центральной части Европы — наводнения, несоответствующие норме холода в Германии и Англии – все это следствие изменения Гольфстрима. В Германии, например, зимой уже сохраняется стабильный снежный покров толщиной около 10 сантиметров, чего не было много десятилетий. Морозы там бывают теперь до минус 20!

Многие даже утверждают, что упорное сопротивление Германии в переговорах с администрацией Трампа по «Северном потоку»-2 – не что иное, как следствие тревоги прозревших немцев по поводу спасения от надвигающегося на них нового ледникового периода. Поэтому Германия сделает все, чтобы «Северный поток»-2 был!

И то, что происходит с природой сейчас, — это только начало. Самую яркую картину всех этих бедствий мы получим к 2030-му году.

Термохалинная водная система, в которой теплые воды текут через более прохладные, оказывает большое влияние не только на океан, но и на верхние слои атмосферы до высоты в семь миль. Отсутствие Гольфстрима в восточной части Северной Атлантики приведет к глобальному похолоданию, а впоследствии – к ледниковому периоду, который сначала охватит территорию Северной Америки, а затем плавно переберется в Европу и Азию.

Во время глобального обледенения, если весь процесс будет протекать быстро, умрет 2/3 человечества, а если темпы захвата территорий холодом будет не такими активными, то те же 2/3 умрут только в течение нескольких лет. А предвестниками этого могут быть два события:

-На поверхности Мексиканского залива появится нефтяная пленка

-Нефть, искусственно осаженная на дно, начнет подниматься и станет в виде прослойки между пластами воды.

Первое обстоятельство повлечет за собой изменения теплообмена водной поверхности и атмосферы (испарения будет меньше, а испаренная жидкость теплее нормы). Также изменится динамика нагрева и охлаждения водных масс, увлекаемых в Атлантику течениями.

Второе обстоятельство приведет, во-первых, к гибели рыб, птиц и животных, поскольку вода потеряет прозрачность и создаст эффект гигантской линзы, а, во-вторых, изменит состав, цвет, вязкость, температуру и соленость воды в Мексиканском заливе, что приведет к остановке кольцевого течения в этом регионе, необходимое для Гольфстрима.

Об охлаждении Гольфстрима в частности уже через несколько лет после аварии стали говорить данные с датчиков. Они стали показывать похолодание на 10 градусов! И это крайне существенно. Ведь воды Гольфстрима несут 50 миллионов кубических метров в секунду, а мощность этого течения эквивалента одному миллиону АЭС. И вот теперь у этого одного миллиона АЭС температура снизилась на 10 градусов…

Многие эксперты предполагают, что такое жесткое замедление Гольфстрима спровоцировала не только сама разлитая нефть. Течение, оказывается, умирает еще и из-за корексита – это химическое вещество, которое администрация Барака Обамы позволила использовать BP, чтобы максимально скрыть масштабы бедствия.

Около 2 миллионов галлонов корексита, а также несколько миллионов галлонов других диспергаторов, добавили к миллионам галлонов сырой нефти, опустив ее на дно – в надежде, что это поможет концерну ВР серьезно уменьшить размеры федерального штрафа, который зависит от размера нефтяной катастрофы.

Да, они помогли создать видимость благополучия в районе взрыва. Однако сегодня все там выглядит отчаянно плохо. Нефть в огромных количествах покрыла дно залива. Так, в толще вод, например, обнаружено пятно длиной 16 километров и толщиной в 90 метров. Других, поменьше, — множество.

На Западе уже давно посчитали, что если бы Гольфстрим исчез навсегда, то среднегодовая температура, скажем, в Европе, в течение нескольких лет постепенно упала бы на 9 градусов. Что практически превратило бы Францию или Испанию в подобие Якутии. Но если даже Гольфстрим не совсем растворился в океане, а, как утверждают канадцы, просто изменил направление и перестал «добивать» до Северной Европы, то Франция тогда все равно перестала бы быть Францией. А стала бы, например, Красноярским краем.

Здесь остается только возмутиться решением Обамы, который в одиночку — не посоветовавшись с главами остальных государств – принимал решения о методах «тушения» катастрофы. Когда речь идет о такой возможной глобальной катастрофе, лидеры стран должны принимать решения только сообща.

А Обама принял, возможно, губительное для всей планеты решение, и если все будет так, как описывают ученые, – человечество действительно навсегда запомнит имя 44-го президента Америки.

Но своих американцев, приезжающих ныне купаться в Мексиканской залив, он уже наградил страшной болезнью – но об этом в нашей третьей части, посвященной аварии «Глубоководного горизонта».

А напоследок, предлагаем принять участие в — голосовании. Главный вопрос – Какая трагедия вас больше всего потрясла?

Остановка теплого морского течения Гольфстрим, как показали результаты нового исследования, может привести к похолоданию в Северной Америке и Европе, а следом и на всей планете. Интересно, что тревога ученых по поводу ослабления течения Гольфстрим достигла своего апогея к 2005 году. Тогда исследователи из Университета Саутгемптона (Великобритания) обнаружили, что Североатлантическое течение ослабло на треть. Но последующие измерения, проведенные той же командой, не выявили четкой тенденции и прогнозы климатологов не предрекали катастрофы. Однако результаты нового исследования рисуют «последовательную картину» изменений в «конвейерной ленте» Атлантики, которая играет важную роль в мировой погоде. Течение Атлантического океана, как выяснили ученые, сейчас слабее, чем когда-либо за последние 1000 лет, а его дальнейшее ослабление может стать причиной усиления жары и учащения экстремальных погодных явлений на Европейском континенте. По мнению авторов научной работы, глобальное потепление, вызванное деятельностью человека, в значительной степени способствовало замедлению Гольфстрима.
.

Что происходит с течением Гольфстрим?

«Гольфстрим работает как гигантская конвейерная лента, транспортирующая теплую поверхностную воду с экватора на север и отправляющая холодную слабосоленую глубинную воду обратно на юг. Он перемещает почти 20 миллионов кубических метров воды в секунду. Это почти в сто раз больше, чем сток Амазонки», – отмечает Стефан Рамсторф, климатолог из Потсдамского института исследований воздействия климата и автор нового исследования в интервью британской The Independent.

Чтобы воссоздать картину того, как одно из главных течений в системе Атлантической меридиональной циркуляции (AMOC) изменилось за последние 1600 лет, авторы научной работы объединили большой массив накопленных с 2004 года данных – именно тогда начались прямые измерения АМОС. Отметим, что ученые ранее высказывали опасения, что АМОС может «замедляться», и, вероятно, свою роль в происходящем играет климатический кризис. В 2018 году исследование показало, что АМОС ослабел примерно на 15 процентов с середины 20-го века.

Еще больше статей о том, как изменение климата влияет на нашу планету читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!


Теперь же результаты исследования, опубликованного в журнале Nature Geoscience, показывают, что Гольфстрим был относительно стабильным до конца 19-го века. Но с окончанием малого ледникового периода примерно в 1850 году система океанских течений начала приходить в упадок, а второй, более резкий спад последовал с середины 20-го века.

Чтобы восстановить историю течения Гольфстрим, авторы исследования из Ирландии, Великобритании и Германии объединили данные прошлых лет и результаты анализа проб грунта, собранных у берегов Германии, Канады, Гренландии и Исландии. В ходе работы были обнаружены доказательства того, что замедление течения Гольфстрим на протяжении 20-го века «вероятно, связано с антропогенным изменением климата» и «является беспрецедентным для прошлого тысячелетия.

«Вместо того чтобы полагаться только на один набор данных, мы впервые объединили ряд предыдущих исследований и обнаружили, что они дают последовательную картину эволюции AMOC», – сказал ведущий автор Левке Цезарь из центра климатических исследований Икара в Университете Мейнут.

Изменение климата – причина ослабления Гольфстрима?

Отметим, что замедление АМОС давно предсказывается климатическими моделями как реакция на глобальное потепление, вызванное парниковыми газами. Ключевым процессом является то, что ученые называют «глубоководным образованием», вызванным различиями в плотности океанской воды: теплая и соленая вода движется с юга на север, где она охлаждается и становится более плотной.

Как считают авторы нового исследования, резкое снижение скорости течения вызвано воздействием человека на окружающую среду. В случае, если глобальное потепление ускорится, океанское течение может полностью остановиться. Бездействие в борьбе с изменением климата может привести к еще большему ослаблению Гольфстрима – на 34-45% к 2100 году, согласно последним поколениям климатических моделей.

Читайте также: Все модели изменения климата показывают, что катастрофа стремительно приближается. Но почему?

Океанограф Британской антарктической службы Эндрю Мейерс отметил, что до начала антропогенного влияния на климат общая система Гольфстрима была более стабильной. Сейчас на нее оказывают значительное влияние таяние льда в Гренландии и увеличение количества осадков в Северной Америке. «Это указывает на то, что замедление, скорее всего, не естественное изменение, а результат человеческого воздействия», — добавил Мейерс, отметив, что в ближайшие сто лет остановки течения ожидать не стоит, если глобальное потепление резко не ускорится.

Кстати, в 2004 году на экраны вышел апокалиптический фильм «Послезавтра», по сюжету которого буквально за несколько дней на Земле резко опустилась температура и территория США превратилась в заснеженную пустыню. Главный герой голливудского блокбастера, ученый-климатолог, пытается найти способ остановить глобальное потепление и отправляется на поиски сына, пропавшего в замерзшем Нью-Йорке.

Пожалуй, самое время пересмотреть «Послезавтра», не забывая, конечно, что в реальности ничего подобного ожидать не стоит – как отметил климатолог Александр Чернокульский в интервью 360tv.ru, замедление Гольфстрима^ вопреки популярному мифу, не утепляет Европу, а его влияние на погоду составляет примерно 10%.

Предположения о том, что Гольфстрим — тёплое океаническое течение, поддерживающее мягкий климат Европы, — ослабевает, появились более десяти лет назад (см. «Наука и жизнь» № 3, 2011 г.). За прошедшее время собраны новые данные, уточняющие поведение Гольфстрима и степень его влияния на климат Европы.

В марте нынешнего года в журнале «Nature Geoscience» вышла статья* группы исследователей из Германии, Великобритании и Ирландии, в которой приводятся новые данные о том, что Гольфстрим замедляется, и это может привести или уже приводит к понижению температуры в Северной Атлантике и Европе. Насколько такие опасения обоснованы? Основная мысль статьи сформулирована уже в заголовке: Атлантическая меридиональная циркуляция (Atlantic Meridional Overturning Circulation, AMOC) в последние годы слабее, чем когда-либо ещё в течение последних 1600 лет. Такой вывод авторы делают на основе реконструкции различных параметров морской воды и морской экосистемы в североатлантическом регионе, проанализировав различные фактические данные: изотопный состав кораллов и донных отложений, результаты гранулометрического анализа, состав планктона, химический состав ледовых кернов Гренландии и кольца произрастающих в регионе деревьев. Чтобы понять, почему данное утверждение представляет большой интерес, разберёмся, что такое AMOC и как с ней связан Гольфстрим.

Гольфстрим в узком смысле — это течение шириной 70—100 км, огибающее полуостров Флорида с востока, затем уходящее дальше на восток от американского берега у мыса Хаттерас примерно на 36° с. ш. и достигающее Ньюфаундлендской банки — обширной отмели в Атлантическом океане у острова Ньюфаундленд. Дальше течение разветвляется. Часть поворачивает на юг и возвращается в тропики, а несколько ветвей в виде тёплых течений доходят до окрестностей Скандинавии, Исландии и Гренландии (рис. 1). Атлантические тёплые течения проникают и дальше на север, в Баренцево море, огибают Шпицберген и распространяются в более удалённые районы Северного Ледовитого океана. В широком смысле Гольфстримом называют всю систему тёплых течений Северной Атлантики. Расход Гольфстрима после отрыва от американского берега составляет более 100 Св (Св — свердруп, 1 Св = 10⁶ м³/с), но расход тёплых течений, попадающих в Баренцево море и огибающих Шпицберген с запада, составляет лишь величину от одного до нескольких свердрупов. Скорость тёплых течений максимальна в верхних нескольких сотнях метров океана, а затем уменьшается с глубиной или даже меняется на скорость противоположного направления.

Атлантической меридиональной циркуляцией называют течения Атлантического океана, осреднённые вдоль долготы. AMOC принято визуализировать в виде меридиональной функции тока (см. рис. 2). Течения направлены вдоль линий функции тока так, чтобы б?льшие значения были справа, а меньшие слева, если смотреть по течению. Мы видим, что в верхних примерно 600 метрах толщи воды осреднённые вдоль долготы течения Атлантики направлены с юга на север, на севере Атлантики происходит опускание воды, и на глубинах более 1000 м осреднённый вдоль долготы поток направлен с севера на юг. Максимальный расход, равный примерно 18 Св, имеет место на 20—30° с. ш. Максимум функции тока расположен на глубине 600—1000 м. Гольфстрим — это часть направленного на север потока в верхнем слое океана, однако он частично компенсируется потоком на юг в центральной и восточной части Атлантики.

Представленная на рис. 2 функция тока — результат численного моделирования. Непосредственно измерить AMOC во всей Атлантике сейчас не представляется возможным. Причина в том, что результирующий поток на север в верхнем слое и поток на юг в нижнем слое океана складываются из весьма изменчивых в пространстве и во времени разнонаправленных потоков, поэтому измерения должны проводиться достаточно часто как в пространстве, так и во времени, а это пока технически невозможно. В настоящий момент регулярные измерения, позволяющие вычислить меридиональную функцию тока, проводятся лишь на одной широте, а именно на 26° с. ш., там, где на рис. 2 виден максимум**. Назовём интенсивностью AMOC величину максимума меридиональной функции тока. По данным климатической модели, это около 18 Св. Данные наблюдений при осреднении за весь доступный период наблюдений с 2004 по 2018 год дают близкое значение около 17 Св.

Почему же так важно измерять и вычислять интенсивность AMOC и её изменения во времени? Поток воды на север приносит в Северную Атлантику более тёплую воду с юга, а обратный поток в глубине уносит более холодную воду, отдавшую значительное количество тепла атмосфере. Здесь, собственно, тоже не всё так просто. Как показала в своей статье, опубликованной в 2015 году в журнале «Progress in Oceanography», группа океанографов из Великобритании и США, почти всё тепло переносит сам Гольфстрим***. В среднем поток тепла, переносимый Гольфстримом на север, составляет на 26° с. ш. 2,5 ПВт (1 ПВт = 10¹⁵ Вт). Этот поток частично компенсируется обратным потоком тепла в центральной и восточной части Атлантики, который составляет в среднем около 1,8 ПВт. Ещё примерно 0,55 ПВт составляет поток тепла, переносимый экмановскими течениями верхнего слоя и мелкомасштабными течениями. Итого в сумме получается 1,25 ПВт. Это тот поток тепла, который переносит AMOC на север. Так происходит только в Атлантике, другие океаны переносят к полюсам гораздо меньше тепла, поэтому вода в Северной Атлантике заметно теплее, чем вода в Тихом океане на той же широте или вода Южного океана на тех же градусах южной широты. От воды нагревается и воздух. Учитывая преобладание западных ветров в умеренных широтах, климат Европы тоже заметно теплее, чем Азии и Северной Америки на той же широте.

Есть опасение, что значительное замедление AMOC может привести к похолоданию в Северной Атлантике, Европе, да и во всём Северном полушарии в целом. Такие события неоднократно случались в прошлом. Так, во время последнего ледникового периода 20—110 тыс. лет назад время от времени от Северо-Американского ледника откалывались большие айсберги и, тая в Северной Атлантике, распресняли её. Поверхностная вода становилась более лёгкой, её опускание затруднялось или прекращалось, это приводило к значительному ослаблению AMOC, а значит и к существенным похолоданиям во всём Северном полушарии. Последнее событие такого рода произошло примерно 11 700—12 900 лет назад и было связано с таянием Северо-Американского ледового щита, когда огромное количество пресной воды, скопившейся в озёрах, наконец прорвалось в Северную Атлантику. Это событие также привело к значительному похолоданию во всём Северном полушарии. Поэтому данные о том, что AMOC уменьшается и уже несколько десятилетий слабее, чем когда-либо в последние 1600 лет, не могут не настораживать. Насколько сильно уменьшилась AMOC по сравнению с предшествующим периодом? Какова вероятная причина такого уменьшения? Привело ли это вместо глобального потепления к похолоданию, например, в Северной Атлантике и Европе? Могут ли такие явления произойти в будущем? Попытаемся ответить на эти вопросы.

Мы видим, что и по данным наблюдений, и по данным климатических моделей современная интенсивность АМОС, то есть максимум меридиональной функции тока на рис. 2, составляет примерно 17—18 Св. Насколько же это значение меньше, чем, скажем, тысячу лет назад? Точного ответа на такой вопрос, конечно, нет, ведь тысячу лет назад AMOC никто не измерял и её интенсивность можно оценить только по косвенным данным. Например, считая известным, что Северная Атлантика теплее других океанов на той же широте из-за переноса тепла на север AMOC примерно на 10°. А изменения температуры, за которые ответственно изменение AMOC в последние десятилетия, составляют 0,5—1°. Исходя из этой пропорции, можно предположить, что интенсивность AMOC уменьшилась к настоящему моменту на 5—10%. Небольшое снижение интенсивности AMOC можно видеть даже по данным наблюдений на 26° с. ш. за 2004—2018 годы, хотя оно и замаскировано естественными колебаниями. Из-за чего же это произошло? Авторы статьи в журнале «Nature Geoscience» считают, что основная причина — глобальное потепление, вызванное деятельностью человечества. И в этом случае в ближайшие десятилетия нас ждёт дальнейшее уменьшение интенсивности AMOC.

Так ли это? Чтобы ответить на этот вопрос, надо оценить, насколько изменилась интенсивность AMOC к настоящему моменту благодаря антропогенным воздействиям. В этом нам поможет проведённый сотрудниками Института вычислительной математики им. Г. И. Марчука РАН численный эксперимент с климатиче-ской моделью INM-CM5-0 по воспроизведению изменений климата в 1850—2014 годах (см. рис. 3). В эксперименте учтены все известные воздействия на климатическую систему, как антропогенные (увеличение концентраций парниковых газов, изменение концентраций или эмиссий антропогенных аэрозолей), так и естественные (извержения вулканов, небольшие изменения солнечного излучения, наблюдавшиеся в этот период, и т. д.). Его результаты показывают, что интенсивность AMOC к началу XXI века по сравнению с серединой XIX века уменьшилась как раз на 5—10%.

Привело ли такое уменьшение к фактическому похолоданию в Северной Атлантике? Нет, это привело всего лишь к тому, что в Северной Атлантике теплело несколько меньше, чем в других регионах, так как результат от замедления AMOC нивелировался потеплением. Сравнение имеющихся данных наблюдений показывает, что практически везде в Северной Атлантике в 1955—2015 годах происходило потепление. Это подтверждается и в Пятом оценочном докладе международной группы экспертов по изменению климата, где сделан вывод, что как температура поверхности, так и теплосодержание верхнего 700-метрового слоя воды в последние десятилетия возрастали. А данные реконструкции температуры по-верхности за последние 2900 лет показывают, что Северная Атлантика в последние два десятилетия теплее, чем когда-либо.

Что же нас ожидает в относительно недалёком будущем, скажем, до конца XXI века? Ответ на этот вопрос, конечно, зависит от того, по какому пути пойдёт человечество. Если предположить дальнейший рост антропогенных эмиссий парниковых газов и связанное с этим развитие глобального потепления, то можно ожидать и дальнейшего уменьшения интенсивности АМОС. По данным климатической модели INM-CM5-0, к концу XXI века интенсивность AMOC может снизиться до 12—13 Св вместо 17 Св в начале столетия. Аналогичные прогнозы уменьшения интенсивности AMOC дают и другие климатические модели. Дополнительные численные эксперименты показывают, что основная причина уменьшения интенсивности AMOC в данном случае — уменьшение охлаждения атлантической воды в умеренных широтах из-за глобального потепления, а поток пресной воды вследствие таяния гренландского и морского арктического льда, а также увеличения осадков играют вторичную роль. Интенсивность Гольфстрима тоже уменьшится к концу XXI века на 20—30%. Глобальное повышение температуры составит 3—4 градуса. Что же произойдёт с температурой в Северной Атлантике и Европе? Она тоже повысится, просто это повышение будет несколько меньше, чем если бы AMOC осталась такой же интенсивной (рис. 4). В Северной Атлантике, согласно климатической модели, потеплеет на 2—3°, в Европе на 3—5°.

Почему же в прошлом изменения интенсивности AMOC приводили к существенным изменениям климата, а в ближайшем будущем такого не ожидается? Большинство прошлых эпизодов изменения интенсивности AMOC, в частности, во время ледниковых периодов, были вызваны очень большими изменениями баланса пресной воды в Северной Атлантике. Сейчас, во время межледниковья, таких больших изменений баланса пресной воды не ожидается. В прошлых межледниковьях изменения баланса пресной воды тоже были существенно меньше по величине, чем в ледниковые периоды. В современную эпоху основная ожидаемая причина изменения интенсивности AMOC — изменение баланса тепла на поверхности при глобальном потеплении, которое AMOC может лишь частично компенсировать.

***

В гидродинамике функцией тока для жидкости называют функцию двух переменных (координат) ψ (х, у), производные которой равны проекциям скорости потока на выбранные оси координат. Математически это выражается так:

В качестве у можно, например, взять глубину, а в качестве х — широту или долготу. Эта функция обладает важным свой-ством: линии её постоянного значения для установившегося потока совпадают с линиями тока, вдоль которых движутся частицы жидкости. Поэтому, построив такие линии для разных значений ψ, подобно тому, как на географических картах строят линии через точки с одинаковой высотой, можно получить картину движения жидкости в плоскости (х, у). Разница значений функции тока между двумя линиями тока определяет секундный расход жидкости в соответствующем месте.

Экмановские течения — течения в поверхностном слое океанской воды, изменяющие направление под действием силы Кориолиса. Названы по имени шведского океанолога Вагна Экмана.

Комментарии к статье

* L. Caesar, G. D. McCarthy, et al. Current Atlantic Meridional Overturning Circulation weakest in last millennium // Nature Geoscience, volume 14, pages 118—120 (2021).

** Измерения проводятся с 2004 года, результаты измерений доступны на сайте https://rapid.ac.uk/.

*** McCarthy G. et al. Measuring the Atlantic Meridional Overturning Circulation. // Progress in Oceanography, Volume 130, January 2015, Pages 91—111.