МОСКВА, 26 июл — РИА Новости, Татьяна Пичугина. С XIX века океанический обогрев Западной Европы заметно ослабел. Ученые связывают это с изменением климата на планете и рисуют мрачные сценарии будущего. Чем грозит исчезновение глубоководных течений Северной Атлантики и какова судьба Гольфстрима — в материале РИА Новости.
Подозрительно холодно
Десять лет назад южнее Гренландии обнаружили участок водной поверхности размером с европейскую страну, который, вместо того чтобы, как вся планета, теплеть, охлаждается. Его назвали "дырой в глобальном потеплении", "холодным пузырем" (cold blob). В 2015-м он побил температурный рекорд холода, хотя для планеты в целом год был самым горячим.
Ученые предположили, что над "холодным пузырем" скапливаются атмосферные аэрозоли и перехватывают часть солнечной радиации. Гипотеза не подтвердилась. Сейчас "дыру в глобальном потеплении" связывают с замедлением Северо-Атлантического течения. Так называют часть глубоководного конвейера, который продолжает Гольфстрим, несущий тепло в Арктику.
"Раньше меня сильно раздражали заголовки в СМИ о том, что Гольфстрим остановится. Со строго научной точки зрения это течение — на поверхности океана, его порождают ветра. Что-то в нем может поменяться со временем, но нет никаких признаков того, что оно исчезнет в ближайшие столетия", — объясняет РИА Новости Николай Колдунов, сотрудник Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера (Германия).
В отношении же Северо-Атлантического течения, которое нередко путают с Гольфстримом, подобные опасения уместны. Это течение определяется перепадами солености и температуры воды (термохалинной циркуляцией).
Соленые теплые воды движутся с юга на север. Охлаждаются, становятся более тяжелыми и погружаются на глубину. Там медленно разворачиваются и начинают обратный путь, занимающий тысячи лет. Благодаря этому механизму весь Мировой океан постепенно перемешивается.
© IPCC
Как ломается круговорот в океане
Глобальный океанический конвейер в северной части Атлантического океана остановится, если воды значительно нагреются или распреснятся.
Такое уже случалось в конце последнего ледникового периода. Тогда на территории Канады талые воды ледника образовали огромное озеро Агассис. Примерно 8200 лет назад оно очень быстро вылилось в океан и понизило его соленость до такой степени, что воды в море Лабрадор и Норвежском море — там, где конвейер дает задний ход, — перестали тонуть. У Северо-Атлантического течения буквально пропала тяга, оно остановилось. Нагретые в тропиках воды не поступали к берегам Западной Европы, Великобритании и Скандинавского полуострова, вызвав похолодание.
© Иллюстрация РИА Новости
© Иллюстрация РИА Новости
Связь потепления и течений
Этот сценарий может повториться, предупреждают климатологи. Мировой океан хоть и медленно, но нагревается. Усиливающийся в атмосфере парниковый эффект способствует таянию ледников и поступлению пресной воды в моря. Свою лепту в опреснение вносят более обильные влажные осадки. Все это ослабляет Северо-Атлантическое течение, полагают ученые из Потсдамского института изучения климатических изменений (Германия).
Вместе с американскими коллегами они смоделировали атлантическую ветвь глобального океанического конвейера на большом отрезке времени и пришли к выводу, что его скорость с середины XX века снизилась на 15 процентов. Их недавняя в Nature вызвала дискуссию среди специалистов.
Один из авторов, Стефан Рамсторф (Stefan Rahmstorf), даже опубликовал подробные разъяснения в коллективном научном блоге "Реальный климат". Последовательно отбрасывая различные варианты, он доказывал, что "холодный пузырь" была предсказана и что объяснить ее можно только ослаблением Северо-Атлантического течения.
Согласно другой модели , это течение ослабеет в три раза, если промышленные выбросы CO ₂ в атмосферу удвоятся по сравнению с уровнем 1990 года. Через триста лет конвейер в Атлантике встанет.
© Проект RAPID-AMOC
© Проект RAPID-AMOC
Несовершенство расчетов
"Нужно учитывать, что все прогнозы сделаны по результатам моделирования. В отношении атмосферы это работает сравнительно хорошо, но толщу океана мы пока плохо моделируем", — отмечает Колдунов.
По его словам, мы гораздо хуже знаем океан, чем атмосферу. На исследования океана всегда выделяли меньше средств, а экспедиции дороги. Без прямых наблюдений за параметрами воды получить необходимые вводные данные для моделей невозможно. До недавнего времени их было очень мало.
"В 1990-х начались измерения океана со спутников, поступили данные о топографии водной поверхности, по которым можно изучать поверхностные течения в глобальном масштабе. В начале нулевых в США запустили проект "Арго" — это тысячи буев, измеряющих параметры воды на глубине до двух километров и передающих информацию на спутники. Данные накапливаются, но их еще недостаточно", — продолжает ученый.
Есть прямые замеры транспорта воды в конвейере в Северной Атлантике за десять лет — с 2004 по 2014 год (проект RAPID-AMOC). Они действительно показывают замедление, но ничего не говорят о долгосрочном тренде.
Из-за недостатка вводных данных и компьютерных мощностей многое приходится упрощать, идти на различные ухищрения. К примеру, группа, в которой работает Колдунов, занимается динамическими глобальными моделями океанических течений нового поколения. В последней работе ученые показали, как увеличить разрешение на конкретных участках океана, чтобы было больше деталей там, где они важны, например в Гольфстриме.
Моделирование океана требует колоссальных вычислительных ресурсов. А за счет точечного изменения разрешения можно экономить дорогое суперкомпьютерное время.
Гольфстрим согревает целые континенты.
Так вот представьте, что произойдет, когда оно полностью поменяет направление.
Сейчас идет этот процесс и это объясняет многие природные катаклизмы...
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.
Первым об остановке Гольфстрима сообщил доктор д-р Джанлуиджи Зангари, физик-теоретик из института Фраскати в Италии, в своей журнальной статье 12 июня 2010 г. Статья основывается на спутниковых данных колорадского центра аэродинамических исследований, согласованных с национальным управлением океанических и атмосферных исследований ВМС США. Автор указал на остановку вращения потоков воды в Мексиканском заливе и разбиение Гольфстрима на части. В последствии снимки были изменены на сервере колорадского центра аэродинамических исследований и теперь уже сложно сказать, кем и когда.
Как шло течение
Холодное и более плотное Лабрадорское течение «подныривало» под теплое и более легкое течение Гольфстрим, не мешая ему обогревать Европу, достигая Мурманска. Затем Лабрадорское течение «выныривало» у берегов Испании под названием холодного Канарского течения, пересекало Атлантику, достигало Карибского моря, нагревалось и, проходя через петлю в Мексиканском заливе, уже под названием Гольфстрим беспрепятственно устремлялось обратно к Северу.
Гольфстрим был частью термохалинной системы циркуляции, ключевым элементом теплового регулирования планеты. Он отделял Англию и Ирландию от того, чтобы стать ледником. Сглаживал климат в скандинавских странах.
После сообщения д-ра Зангари канадский парламент создал комиссию для выяснения реального состояния дел с Гольфстримом вблизи берегов государства. Ее возглавил известный в США ученый-океанолог Рональд Раббит, технолог по переработке биомассы Мирового океана и улучшения окружающей среды. Специальный краситель, не причиняющий вреда флоре и фауне океана, заливали в контейнеры взрывающиеся на определенной глубине и, таким образом, отследили потоки перемещения масс воды. Гольфстрим как существующее течение обнаружен не был.
Но, как оказалось, саморегулирующаяся система под названием Земля «сработала» и в этот раз. Течение по исследованиям «переползло» на 800 миль (1481 километр) восточнее зоны бывшего Гольфстрима. По снимкам со спутника температура этого течения увеличилась относительно Гольфстрима. Это значит, что увеличилась мощность испарения в теплой зоне над океаном.
Небольшое отступление: основная часть людей полагает, что влажный воздух тяжелее сухого, но это не так. Молекулы кислорода О2, углекислого газа СО2 и азота N2 тяжелее, чем молекулы воды Н2О.
Что несет нам такое изменение
Предположительно очень холодную до -45 градусов и малоснежную зиму на территории европейской части России, западную Европу засыплет снегом, а на границе фронтов будут бушевать ураганные ветры. В середине февраля 2011 года в Канаде вместо морозов наступила весна с температурой +10. Америка, судя по всему, тоже не останется без «пряника». Подтверждением тому недавние холода в Монтане, Южной Дакоте, Техасе, Арканзасе и Теннесси.
Основные мировые океанические течения. Гольфстрим берет начало в Мексиканском заливе направляется к Европе (темный цвет «реки»), поворачивает в сторону Гренландии, охлаждается (серый, светлый цвет «реки»), погружаясь на глубину, и течет на юг. По новым данным, русло Гольфстрима (поверхностный теплый поток) отклонилось за последнее время в сторону Гренландии на 800 км.
Предстоящая зима обещает стать самой холодной за всю столетнюю историю метеонаблюдений. Такой неутешительный прогноз дали единогласно американские и европейские синоптики. Как это ни парадоксально, это предвидение основывается на общем... потеплении планетарного климата.
Повышение температуры на планете приводит к перемене розы ветров. Северная и Центральная Европа и, в гораздо большей степени, Россия не защищены естественными препятствиями (то есть горами или теплыми морями) от полярного воздуха. Правда, до недавнего времени западная часть континента обладала собственной «печкой» - теплым течением в океане, Гольфстримом. Тем не менее, за последние 20 лет, с точки зрения ряда специалистов в области океанической гидрологии, Гольфстрим все больше отклоняется на юг, в сторону Сахары. Кроме того, скорость течения замедляется.
Соответствующие исследования были опубликованы еще в 2015 году журналом Nature, согласно выводам ученых Потсдамского института исследований климатических изменений и их последствий под руководством профессора физики океана Стефана Рамсторфа. В 2010 году якобы произошло значительное замедление течения (подтверждение содержится в работах итальянского физика Джан-Луиджи Цангари), что вызвало страшный переполох в европейских ученых кругах. Отметим, что российские ученые не поддерживают заключение итальянского коллеги, но тоже отмечают сильные океанические аномалии в северной части Атлантики.
Как Гольфстрим разносит тепло:
Дело в том, что без Гольфстрима в Евросоюзе может воцариться настоящий сибирский холод. Между тем, именно потепление вызывает таяние гренландских ледников и ледяной шапки Северного полюса. Кстати, и Антарктида также проявляет нестабильность ледяного покрова. Все новые трещины рассекают многокилометровую толщу льдов на самом южном континенте Земли. Поступающие в океан кубокилометры пресной холодной воды меняют плотность океанических масс, циркуляцию термохалинной (температурно-соленой) воды, приводят к изменению течений, а соответственно, и климата на континентах.
В результате Гольфстрим все более уходит на юг, а в Россию и Европу усиливается приток холодного воздуха с полюсов. Такого с Гольфстримом не случалось приблизительно с 900 года, то есть порядка 1100 лет!
Именно в этой связи ученые и прогнозируют возвращение, как минимум, «малого ледникового периода» на Европейском континенте, который в последний раз наблюдался в течение нескольких десятков лет. В те годы период атмосферного похолодания - предположительно, из-за замедления Гольфстрима - совпал и со снижением солнечной активности. Западные европейцы столкнулись с природным феноменом, известным теперь науке как "минимум Маундера". Речь, в частности, идет о долговременном уменьшении количества солнечных пятен, наблюдавшемся с 1645 по 1715 годы.
Вот так выглядят пятна на Солнце:
Даже если неутешительный прогноз подтвердится, для нашей страны это может означать несколько недель морозов за 20 градусов с пиковыми показаниями до минус 30 и ниже. Естественный феномен может усиливаться сильным холодным ветром, причем за каждый метр в секунду надо считать дополнительный градус мороза в субъективном восприятии.
В принципе, Россия к таким холодам изначально подготовлена: население обладает необходимой теплой одеждой, а дома рассчитаны и на более низкие температуры. Также и прокладка энергетических магистралей ведется в соответствии с так называемыми нормами СНиП (строительные нормы и правила). Согласно этим предписаниям, сети глубокого заложения (водопровод, канализация, водосток) прокладываются на глубине залегания, превышающей 1,5 метра. Подвижной состав поездов и в целом техника в состоянии функционировать и при более низких температурах, так как эксплуатационные нормы едины по всей стране. Напомним, что в той же Сибири термометр в норме опускается до низкой отметки каждую зиму.
Определенные сложности могут возникнуть у водителей - в том числе, и личного автотранспорта - с двигателем дизельного типа, то есть работающим на солярке. Несмотря на любые присадки, после падения термометра до минус 25 градусов, дизтопливо густеет, а потом и вовсе превращается в желе. Также крайне важно проверить состояние автомобильных аккумуляторов, ускоренно разряжающихся на морозе.
В свою очередь, западноевропейские соседи могут столкнуться с рядом трудностей, так как коммуникации в Европе фактически проложены на поверхности, то есть выше точки промерзания. При стабильном (а не пиковом на несколько часов) падении температуры ниже 10 градусов мороза, водоснабжение может прекратиться. Не меньшая проблема может ожидать и население, традиционно не обладающее серьезным зимним гардеробом.
К холодам европейцы не привыкли (кадр из зимнего Парижа):
Наконец, общественный транспорт в Западной Европе не готов к холодам, так как не обладает ни соответствующим зимним топливом, ни горюче-смазочными материалами. Не лучше обстоит дело и со снегоуборочной техникой и реагентами. Так, например, в аэропорту Шарль-Де-Голль (Париж) фактически отсутствует снегоуборочная техника.
Подобные бедствия уже случались в Европе несколько лет назад, в ночь с 20 на 21 ноября 2014 года когда, в частности, скоростной поезд Eurostar Лондон-Париж-Брюссель был обесточен в снегах северной Франции. Он простоял на открытом пространстве, неподалеку от Лилля большую часть ночи, причем в вагоны тепло и вода не подавались, а уйти 1300 пассажирам было некуда.
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, пишет NewsOboz.org со ссылкой на Русский еврей.
Первым об остановке Гольфстрима сообщил доктор д-р Джанлуиджи Зангари, физик-теоретик из института Фраскати в Италии, в своей журнальной статье 12 июня 2010 г. Статья основывается на спутниковых данных колорадского центра аэродинамических исследований, согласованных с национальным управлением океанических и атмосферных исследований ВМС США. Автор указал на остановку вращения потоков воды в Мексиканском заливе и разбиение Гольфстрима на части. В последствии снимки были изменены на сервере колорадского центра аэродинамических исследований и теперь уже сложно сказать, кем и когда.
Как шло течение раньше
Холодное и более плотное Лабрадорское течение «подныривало» под теплое и более легкое течение Гольфстрим, не мешая ему обогревать Европу, достигая Мурманска. Затем Лабрадорское течение «выныривало» у берегов Испании под названием холодного Канарского течения, пересекало Атлантику, достигало Карибского моря, нагревалось и, проходя через петлю в Мексиканском заливе, уже под названием Гольфстрим беспрепятственно устремлялось обратно к Северу.
Гольфстрим был частью термохалинной системы циркуляции, ключевым элементом теплового регулирования планеты. Он отделял Англию и Ирландию от того, чтобы стать ледником. Сглаживал климат в скандинавских странах.
После сообщения д-ра Зангари канадский парламент создал комиссию для выяснения реального состояния дел с Гольфстримом вблизи берегов государства. Ее возглавил известный в США ученый-океанолог Рональд Раббит, технолог по переработке биомассы Мирового океана и улучшения окружающей среды. Специальный краситель, не причиняющий вреда флоре и фауне океана, заливали в контейнеры взрывающиеся на определенной глубине и, таким образом, отследили потоки перемещения масс воды. Гольфстрим как существующее течение обнаружен не был.
Но, как оказалось, саморегулирующаяся система под названием Земля «сработала» и в этот раз. Течение по исследованиям «переползло» на 800 миль (1481 километр) восточнее зоны бывшего Гольфстрима. По снимкам со спутника температура этого течения увеличилась относительно Гольфстрима. Это значит, что увеличилась мощность испарения в теплой зоне над океаном.
Небольшое отступление: основная часть людей полагает, что влажный воздух тяжелее сухого, но это не так. Молекулы кислорода О2, углекислого газа СО2 и азота N2 тяжелее, чем молекулы воды Н2О.
Что несет нам такое изменение
Предположительно очень холодную до -45 градусов и малоснежную зиму на территории европейской части России, западную Европу засыплет снегом, а на границе фронтов будут бушевать ураганные ветры. В середине февраля 2011 года в Канаде вместо морозов наступила весна с температурой +10. Америка, судя по всему, тоже не останется без «пряника». Подтверждением тому недавние холода в Монтане, Южной Дакоте, Техасе, Арканзасе и Теннесси.
Журнал Nature опубликовал результаты исследования ученых Потсдамского института исследований климатических изменений и их последствий под руководством профессора физики океана Стефана Рамсторфа. Основной вывод этого исследования заключается в том, что циркуляция воды в океанах замедляется и что одним из последствий этого может быть замедление Гольфстрима. Это в свою очередь приведет ко многим бедствиям. Холодным зимам в Европе и сильному подъему уровня воды, который будет угрожать крупным прибрежным городам на восточном побережье США, таким, как Нью-Йорк и Бостон. Согласно их данным, Гольфстрим, который приносит мягкий климат в Северную Европу и благоприятные условия для жителей юго-востока США, замедляется самыми быстрыми темпами за последние 1000 лет.
Профессор Стефан Рамсторф: «Это сразу бросается в глаза, что один конкретный район в Северной Атлантике охлаждается последние сто лет, в то время как остальной мир нагревается. Теперь мы обнаружили убедительные доказательства того, что глобальный конвейер действительно ослабевает в течение последних ста лет, особенно начиная с 1970 года».
Данные, полученные учеными, подтверждают, что по мере роста глобальной температуры в связи с изменением климата, области, которые согреваются Гольфстримом, показывают падение температуры, особенно в зимний период. Приток теплой воды от экватора, который идет через Мексиканский залив, через океан, а затем вверх по западной стороне Великобритании и Норвегии, способствует теплому климату в Северной Европе. Это делает зимние условия в большей части северной Европы значительно мягче, чем они обычно могли бы быть, защищая эти регионы от большого количества снега и льда в течение зимних месяцев.
Теперь же исследователи обнаружили, что вода в северной части Атлантического океана холоднее, чем предсказывали компьютерные модели ранее. По их подсчетам в период между 1900 и 1970 годами из Гренландии в Атлантический океан поступило 8000 кубических километров пресной воды. Кроме того тот же источник «дал» еще дополнительно 13 000 кубических километров в промежутке между 1970 и 2000 годами. Это пресная вода имеет меньшую плотность, чем соленый океан и имеет тенденцию плавать на поверхности, нарушая баланс огромного течения.
В 90-е годы циркуляция начала восстанавливаться, но восстановление оказалось временным. Сейчас происходит новое ослабление, возможно, из-за стремительного таяния ледяного покрова Гренландии.
В данный момент циркуляция слабее на 15-20%, чем одно-два десятилетия назад. На первый взгляд, это не так уж и много. Но с другой стороны, утверждают ученые, подобного на Земле не было как минимум 1100 лет, примерно, с 900 года. Тревожит и то, что ослабление циркуляции происходит быстрее прогнозируемых учеными темпов.
Исследователи полагают, что наступление малого ледникового периода около 1300 года, было связано именно с замедлением течения Гольфстрим. В 1310-х годах Западная Европа, судя по летописям, пережила настоящую экологическую катастрофу. После традиционно тёплого лета 1311 года последовали четыре хмурых и дождливых лета 1312-1315 годов. Сильные дожди и необыкновенно суровые зимы привели к гибели нескольких урожаев и вымерзанию фруктовых садов в Англии, Шотландии, северной Франции и Германии. В Шотландии и северной Германии прекратилось виноградарство и производство вин. Зимние заморозки стали поражать даже северную Италию. Ф. Петрарка и Дж. Бокаччо фиксировали, что в XIV в. снег нередко выпадал в Италии.
В 2009-10 годах американские ученые уже зафиксировали внезапное повышение уровня воды в Атлантике у восточного побережья Америки на 10 см. Тогда нынешнее ослабление циркуляции только начиналось. В случае ее резкого ослабления уровень воды может подняться на 1 метр. Причем, речь идет только о повышении за счет ослабления циркуляции. К этому метру следует прибавить еще и подъем воды, который ожидается от глобального потепления.
Ученые подсчитали, что теплое течение Гольфстрим настолько мощное, что оно переносит больше воды, чем все реки планеты, вместе взятые. Несмотря на всю его мощь оно является лишь одной, хотя и крупной составляющей глобального процесса термохалинной, т.е. температурно-соленой, циркуляции воды. Ключевые составляющие ее находятся в Северной Атлантике, там, где и протекает Гольфстрим. Поэтому он и играет такую важную роль в формировании климата на планете.
Гольфстрим несет теплую воду на север в более холодные воды. У Большой Ньюфаундлендской банки он переходит в Северо-Атлантическое течение, влияющее на погоду в Европе. Это течение движется дальше на север до тех пор, пока холодные воды с повышенным содержанием соли не уходят на большую глубину из-за своей повышенной плотности. Затем оно на большой глубине движется в обратном направлении, на юг. Гольфстрим и Северо-Атлантическое течение играют решающую роль в формировании климата, потому что переносят теплую воду на север, а холодную на юг, к тропикам, т.е. постоянно перемешивает воду между океанскими бассейнами.
Если на севере Атлантики, скажем, в Гренландии тает слишком много льда, происходит опреснение холодной соленой воды. Уменьшение содержания соли в воде снижает ее плотность, и она поднимается на поверхность.
Этот процесс способен замедлить и со временем даже остановить термохалинную циркуляцию. Что может произойти в таком случае, попытался показать режиссер Роланд Эммерих в фантастическом фильме «Послезавтра» (2004). В его версии, на Земле наступил новый ледниковый период, который спровоцировал катастрофы и привел к хаосу планетарного масштаба.
Ученые успокаивают: если это произойдет, то очень нескоро. Тем не менее, глобальное потепление действительно замедляет циркуляцию. Одним из последствий, отмечает Стефан Рамсторф, может быть подъем уровня Атлантического океана у восточного побережья Соединенных Штатов и значительно более холодные зимы в Европе.
