Как меняется климат Арктики?

Почему арктический регион наиболее подвержен климатическим изменениям, и так ли они опасны для всей планеты. Разбираемся вместе с профессором РАН Ириной Репиной.

Арктика – один из самых уникальных регионов планеты. Здесь обитает более 20 тыс. видов растений, животных, грибов и микроорганизмов, а некоторые животные и растения встречаются только в Арктике. Главная особенность видов Арктики – невероятные способности к выживанию в экстремальных условиях. Но, конечно, у большинства людей Арктика ассоциируется с холодом, белым медведем и льдом. Кстати сказать, по оценкам специалистов, льда в Арктике становится всё меньше. Почему арктический регион наиболее подвержен климатическим изменениям, и так ли они опасны для всей планеты. Разбираемся вместе с профессором РАН Ириной Репиной.

Ирина Анатольевна Репина – доктор физико-математических наук, заведующая лабораторией взаимодействия атмосферы и океана Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, профессор РАН.

— В чем уникальность Арктического региона? Почему климатические изменения проявляются здесь отчётливее, чем в других частях земного шара?

— Арктика – это не только самая холодная область на нашей планете (не считая, Антарктиды, конечно). Арктика – это регион, который наиболее сильно реагирует на все климатические изменения, происходящие на планете.

Прежде всего, это связано со льдом – с так называемым альбедным механизмом. Отражательная способность льда сильно отличается от отражательной способности воды. Чем меньше льда, тем больше океан поглощает тепла. И зависимость здесь прямая – чем теплее становится океан, тем меньше образуется льда. Конечно, эта схема достаточно упрощённая. Ведь существуют как положительные, так и отрицательные обратные связи, которые влияют на эти процессы.

— Над чем вы работали в рамках гранта РФФИ?

— Наш грант посвящён опасным явлениям в Арктике в условиях современных изменений климата. Считается, что подобные изменения могут быть положительными для России. Открывается Северный морской путь, а также доступ к полезным ископаемым.

Но на самом деле, все не так хорошо. Прежде всего, следует знать, что в Арктике дуют сильные ветра. Эти процессы связаны с так называемым полярным диполем, то есть с большой разницей в давлении между регионами Сибири и Северной Америки. И эта разница увеличивается, что приводит к увеличению скорости дрейфа льда. Когда ветер дует надо льдом, то это не так страшно. Но если ветер дует над открытой водой, то появляются высокие волны.

Территория Северного морского пути, свободная ото льда, как раз подвергается воздействию ветра и больших волн. Увеличивается и время воздействия ветра, и морское пространство, и высота волны. Соответственно, в регионе возрастает вероятность сильных штормов.

Также в Арктике наблюдаются и другие опасные явления – полярные мезоциклоны. Их ещё называют полярными бомбами. Они возникают спонтанно и существуют до трёх дней. Такое мезомасштабное образование способно нанести большой урон. Из-за сильных перепадов давления скорость ветра очень высока. Вдобавок ко всему возникновение мезоциклона спрогнозировать практически невозможно. Его можно обнаружить только тогда, когда он уже возник.

Ранее мезоциклоны формировались преимущественно в Баренцевом и Охотском морях, где зимой формируется кромка льда и вероятны вторжения холодного воздуха на относительно тёплую морскую поверхность. Это явление наблюдается в осенний и зимний периоды. В это время, как правило, моря Северного морского пути покрыты сплошным слоем льда. Сегодня ситуация иная. Продолжительность безлёдного периода сильно увеличилась, как и период навигации, который продолжается до глубокой осени. Но именно в это время появляются мезоциклоны там, где их раньше не было – в море Лаптевых, в Восточно-Сибирском и Карском морях.

Другая проблема связана с аэрографическими ветрами, которые формируются вокруг арктических архипелагов и могут нанести колоссальный урон, особенно в районах разработки полезных ископаемых. Их интенсивность также увеличилась.

— Каких результатов вы достигли?

— Благодаря данным спутниковых наблюдений мы увидели реальные изменения интенсивности волнения в Арктике. Высота волн, как и повторяемость штормовых ситуаций увеличилась. Нам удалось доказать, что волны наносят ущерб не только судоходству. Они ещё больше разрушают кромку льда. Лёд становится тоньше и буквально крошится под влиянием волн. Именно эти процессы привели к недавнему абсолютному летнему минимуму площади ледяного покрова в сентябре 2012 года. Сильный шторм за несколько дней разрушил огромные массивы арктического льда.

В рамках исследования мы создавали модели, описывающие волновые системы, состояние льда, его напряжение, а также проанализировали статистику повторяемости полярных мезоциклонов по спутниковым данным.

— А что может сильнее повлиять на климат региона – волны и ветер?

— Влияние оказывают все процессы, связанные между собой. Мы не знаем наверняка, но может начаться какой-то другой процесс, который остановит потепление. Мы ведь практически ничего не знаем о том, что происходило с общей площадью ледяного покрова в Арктике даже во время последнего, сравнительно недавнего, арктического потепления в 40-е годы прошлого столетия. Реальные данные о площади льда мы стали получать лишь с 1978 года – с периода регулярного спутникового мониторинга.

— Кстати о мониторинге. Какие технологии применяют специалисты?

— Прежде всего, спутниковые наблюдения. Благодаря развитию спутниковой эры и данным пассивного микроволнового зондирования климатологи получили колоссальный объем информации. Спутниковые микроволновые радиометры принимают информацию о тепловом излучении Земли ежесуточно. По ним специалисты восстанавливают информацию о площади ледяного покрова, о скорости ветра над океаном, о влажности воздуха в приземном слое и температуре поверхности. Я надеюсь, что когда-нибудь климатологи поставят памятник пассивному микроволновому зондированию. Ведь мы каждый день получаем бесценную информацию – радиотепловой портрет нашей планеты.

Помимо микроволнового излучения используется мультиспектральная информация и данные наблюдений на полярных станциях. По сей день вокруг Арктики существует сеть полярных обсерваторий, которые регулярно предоставляют различные данные.

— Сложно ли обрабатывать такой большой объем информации?

— Для этого существуют специальные программы. Наша задача – создавать новые подходы. Основная сложность состоит в поиске взаимосвязей между разными явлениями. Как связаны, например, увеличение скорости ветра с деградацией ледяного покрова и пр.

— На какие вопросы специалистам ещё предстоит найти ответы?

— На самом деле загадок куда больше, чем отгадок. Так, например, скорость деградации ледяного покрова гораздо выше, чем предсказывают все климатические модели (даже с самыми пессимистичными сценариями). Точно сказать, почему это происходит, нельзя.

Главное направление – прогноз будущих климатических изменений и прогноз опасных погодных явлений.

Беседовала Анастасия Пензина
Источник: Научная Россия
Фото: Николай Мохначев

Вы можете отметить интересные вам фрагменты текста, которые будут доступны по уникальной ссылке в адресной строке браузера.

Помог ли вам материал?
0    0