Новое исследование показывает, что значительная часть потери морского льда летом в последние десятилетия была вызвана естественной изменчивостью атмосферы над Северным Ледовитым океаном. Исследование Вашингтонского университета, Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и федеральных ученых опубликовано 13 марта в журнале Nature Climate Change.«Антропогенное воздействие по-прежнему доминирует — оно по-прежнему является ключевым игроком», — сказал первый автор Цинхуа Дин, ученый-климатолог из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, который занимает должность аффилированного лица в UW, где он начал свою работу в качестве ученого-исследователя в Лаборатория прикладной физики UW. «Но мы обнаружили, что естественная изменчивость помогла ускорить это таяние, особенно за последние 20 лет».
Работа основана на предыдущей работе Дина и других ученых из UW, которые обнаружили, что изменения в тропической зоне Тихого океана в последние десятилетия создали «горячую точку» над Гренландией и канадской Арктикой, которая усилила потепление в этом регионе.Горячая точка — это большая область с более высоким давлением, где воздух сжимается, поэтому он становится теплее и может удерживать больше влаги, и то и другое приносит больше тепла морскому льду внизу. В новом документе особое внимание уделяется тому, что эта атмосферная циркуляция означает для арктического морского льда в сентябре, когда океан достигает максимальной площади открытой воды.
«Идея о том, что естественная или внутренняя изменчивость внесла существенный вклад в потерю морского льда в Арктике, не совсем нова», — сказал второй автор Аксель Швайгер, полярный ученый из Вашингтонского университета, отслеживающий морской лед в Арктике. «Это исследование предоставляет механизм и использует новый подход для освещения процессов, ответственных за эти изменения».Дин разработал новый эксперимент с моделью морского льда, который сочетает в себе воздействие, вызванное изменением климата, с погодой, наблюдаемой в последние десятилетия.
Модель показывает, что изменение характера ветра является причиной примерно 60 процентов потери морского льда в Северном Ледовитом океане с 1979 года. Отчасти это изменение связано с изменением климата, но исследование показывает, что 30-50 процентов наблюдаемого морского льда потеря с 1979 года связана с естественными изменениями в этой крупномасштабной атмосферной картине.«Мы обнаружили, что значительная часть уменьшения таяния морского льда в сентябре за последние несколько десятилетий, скорее всего, является естественной изменчивостью. Это не совсем сюрприз», — сказал соавтор Дэвид Баттисти, профессор атмосферных наук из Университета штата Вашингтон. .«Этот метод действительно новаторский, и он фиксирует, какая часть наблюдаемой тенденции морского льда, которую мы наблюдали в последние десятилетия в Арктике, обусловлена естественной изменчивостью, а какая — парниковыми газами».
В конечном итоге считается, что долгосрочная естественная изменчивость обусловлена тропической зоной Тихого океана. Условия в тропической части Тихого океана вызывают волновые эффекты, и атмосферные волны извиваются по всему земному шару, создавая области с повышенным и пониженным атмосферным давлением.Разделение естественной и антропогенной частей истощения морского льда поможет спрогнозировать будущие ледовые условия в арктическом летнем сезоне.
Прогнозирование состояния морского льда актуально для судоходства, климатологии, биологии Арктики и даже туризма. Это также помогает понять, почему сокращение морского льда в одни десятилетия может происходить быстрее, чем в другие.
«В долгосрочной перспективе, скажем, от 50 до 100 лет, естественная внутренняя изменчивость будет подавлена увеличением выбросов парниковых газов», — сказал Дин. «Но чтобы предсказать, что произойдет в следующие несколько десятилетий, мы должны понимать обе стороны».Что будет дальше — неизвестно.
Тропический Тихий океан может остаться в своей текущей фазе или может войти в противоположную фазу, что приведет к развитию центра низкого давления над арктическими морями, что временно замедлит долгосрочную потерю морского льда из-за увеличения выбросов парниковых газов.«Мы далеки от того, чтобы научиться предсказывать естественную изменчивость в десятилетних временных масштабах», — сказал Дин.