Краткое описание события

В период с 2021 по 2023 год устойчивый участок аномально теплого тропического океана способствовал увеличению снегопадов над Восточной Антарктидой. Это привело к временному чистому приросту массы ледяного щита примерно на 695 миллиардов тонн. Такие данные были получены в ходе исследования, опубликованного в августе 2023 года.

Механизмы атмосферных изменений

Исследование показало, что продолжительное потепление в тропическом теплом бассейне, расположенном между западной частью Тихого океана и восточной частью Индийского океана, вызвало цепь атмосферных изменений, затронувших погодные условия на значительном расстоянии, включая Антарктиду. Потепление привело к формированию волнового поезда Россби, который направился к континенту, способствуя установлению циркуляции по оси север-юг над Восточной Антарктидой, изменению маршрутов перемещения влаги и увеличению количества осадков в регионе. В совокупности эти изменения временно замедлили общий процесс потери массы антарктического ледяного щита.

Динамика массы ледяного щита

Антарктический ледяной щит считается одним из ключевых факторов неопределенности при прогнозировании будущего повышения уровня мирового океана. За последние двадцать лет Антарктида теряла лед со средней скоростью около 140,5 миллиардов тонн в год. Однако между 2021 и 2023 годами наблюдался временный прирост массы ледяного щита на 695 миллиардов тонн — крупнейший прирост, зафиксированный спутниковыми миссиями GRACE.

Методы исследования

Для выяснения причин необычного увеличения массы были объединены различные типы данных: спутниковые гравитационные измерения, записи о накоплении снега в ледяных кернах и моделирование атмосферной циркуляции. Целью было определить источник дополнительной влаги и механизмы её доставки в Восточную Антарктиду.

Роль тропического теплого бассейна

В 2021–2023 годах было зафиксировано устойчивое потепление в тропическом теплом бассейне. Это потепление вызвало формирование крупномасштабного атмосферного явления — волнового поезда Россби, который распространился к высоким южным широтам и способствовал перестройке атмосферных условий вокруг Антарктиды. Возникла циркуляционная схема с диполем по оси север-юг: с низким давлением к югу от Австралии и высоким давлением вдоль побережья Восточной Антарктиды. В результате изменились маршруты перемещения влаги, особенно усилилась транспортировка водяного пара из средних широт Индийского океана к Восточной Антарктиде через атмосферные реки.

Атмосферные реки и снегопады

Атмосферные реки — это относительно узкие потоки в атмосфере, способные переносить большие объёмы водяного пара на большие расстояния. При достижении холодных регионов, таких как Антарктида, влага выпадает в виде обильного снега. Моделирование показало, что дипольная циркуляция направляла влажный воздух из средних широт Индийского океана к Восточной Антарктиде, что позволило большему количеству атмосферных рек достигать континента. Это привело к продолжительным сильным снегопадам в районах Земли Королевы Марии и Земли Уилкса, существенно увеличив массу ледяного щита.

Влияние антропогенных факторов

Оценка вклада антропогенного воздействия показала, что оно составило лишь 9% от наблюдаемой аномалии снегопадов. Это свидетельствует о том, что общее увеличение влажности атмосферы, связанное с глобальным потеплением, не было основной причиной данного события.

Долгосрочные тенденции и выводы

Наблюдения и моделирование показывают, что аналогичные периоды устойчивого потепления в тропическом теплом бассейне происходят примерно раз в десятилетие. Таким образом, тропический тёплый бассейн рассматривается как удалённый «регулятор», способный влиять на снегопады и массу льда в Восточной Антарктиде на протяжении нескольких лет. Изменения температуры тропических океанов могут перестраивать атмосферную циркуляцию так, что это влияет на количество снега, выпадающего на антарктическом континенте.

Ограничения и перспективы

Несмотря на значительный временный прирост массы ледяного щита, исследование подчёркивает, что это явление было краткосрочным и не отменяет долгосрочного сокращения ледяного покрова Антарктиды. Ледяной щит Западной Антарктиды продолжает терять массу, а некоторые выходные ледники Восточной Антарктиды остаются уязвимыми из-за воздействия тёплых океанских вод, ускоряющих движение льда.

Значение исследования

Полученные результаты демонстрируют, что устойчивое потепление в тропическом теплом бассейне может временно увеличивать массу ледяного щита Антарктиды за счёт изменений атмосферной циркуляции и снегопадов. Также выявлен диполь циркуляции по оси север-юг над Восточной Антарктидой как важное звено, соединяющее климатические условия тропиков с изменениями массы антарктического льда. Исследование раскрывает климатическую связь на большие расстояния, при которой условия в тропиках могут существенно влиять на Антарктиду.