Ученые пытались понять, почему Гренландия охладилась в период с 1970-х по начало 1990-х годов, в то время как большая часть северного полушария испытала повышение температуры в результате парникового потепления.Новое исследование предполагает, что высокая солнечная активность, начавшаяся с 1950-х годов и продолжавшаяся до 1980-х годов, сыграла роль в замедлении циркуляции океана между Южной и Северной Атлантикой.
Согласно новому исследованию, принятому для публикации в Geophysical Research Letters, в сочетании с притоком пресной воды от таяния ледников это замедление не позволило теплой воде и воздуху достичь Гренландии и охладить остров, в то время как температура повысилась в остальной части северного полушария. , журнал Американского геофизического союза.Новое исследование также предполагает, что слабая солнечная активность, которую сейчас испытывает солнце, может медленно активировать механизм циркуляции океана, увеличивая количество теплой воды и воздуха, поступающего в Гренландию.Примерно с 2025 года температура в Гренландии может повыситься больше, чем ожидалось, а ледяной щит острова может таять быстрее, чем предполагалось, по словам Такуро Кобаши, ученого-климатолога из отдела физики климата и окружающей среды Бернского университета в Швейцарии и ведущего автора книги новое исследование.По словам Кобаши, эта неожиданная потеря льда усугубит прогнозируемое повышение уровня моря, которое ожидается в результате изменения климата.
На тающий ледяной щит Гренландии приходилась треть ежегодного повышения уровня мирового океана на 3,2 миллиметра (0,13 дюйма) с 1992 по 2011 год.«Нам нужно действительно подумать о том, как солнечная активность изменится в будущем», — сказал Кобаши. «Если солнечная активность станет действительно низкой, как ожидают ученые, ледяной щит Гренландии будет таять быстрее, чем мы ожидали от климатической модели с использованием только парниковых газов [потепление]».Новое исследование сравнило прошлую солнечную активность с историческими данными о температуре, чтобы выяснить, было ли похолодание в Гренландии в конце 20-го века частью долгосрочной модели.Команда использовала ледяные керны, пробуренные из ледникового щита Гренландии, чтобы восстановить температуру снега за последние 2100 лет.
Относительно новый метод, который измеряет газы аргона и азота, задержанные во льду, позволил ученым измерять небольшие изменения температуры с шагом от 10 до 20 лет.Ледяные керны показали, что за последние 2000 лет изменения температуры в Гренландии обычно следовали за любыми изменениями температуры, происходящими в Северном полушарии.
Новое исследование показало, что изменение температуры в Гренландии колебалось вверх и вниз по сравнению со средним изменением температуры в Северном полушарии с течением времени. Согласно новому исследованию, колебания совпадают с изменениями в выходе солнечной энергии, которые происходили в течение нескольких десятилетий.Когда выход солнечной энергии увеличился, температура в Гренландии упала сильнее, чем изменение средней температуры в Северном полушарии.
Когда выход солнечной энергии уменьшился, температура в Гренландии увеличилась сильнее, чем в случае изменения средней температуры в Северном полушарии.
Согласно новому исследованию, климатические модели показали, что изменения солнечной активности могут вызвать сдвиги в циркуляции океана и воздуха в Северной Атлантике, которые влияют на климат Гренландии.Изменяющиеся модели кровообращенияЦиркуляция воды в Атлантике следует устойчивому паттерну движения, который называется атлантической меридиональной опрокидывающейся циркуляцией (AMOC).
Теплая вода течет из Южной Атлантики в Северную Атлантику, передавая тепло в Гренландию. Когда вода остывает, она опускается на дно океана и движется на юг к тропикам, завершая круговой узор.
В период высокой солнечной активности больше солнечной энергии достигает Земли и передается в тропические воды. Когда эта более теплая, чем обычно вода, достигает Северной Атлантики, она недостаточно плотна, чтобы тонуть. Из-за того, что идти некуда, вода становится причиной пробок, и циркуляция воды замедляется.По словам Кобаши, изменения солнечной активности также могут изменить характер атмосферной циркуляции над Атлантикой, что, в свою очередь, влияет на циркуляцию океана, но как работает этот процесс, пока неизвестно.
В конце 20 века возникла и сложная проблема. Большое количество пресной воды хлынуло в Северную Атлантику, поскольку изменение климата вызвало усиление таяния ледников, айсбергов и ледникового покрова Гренландии. Пресная вода, будучи более плавучей, чем соленая, вошла в перекресток, где холодная вода падает на дно океана и уходит на юг, в тропики. Климатические модели показали, что вода на перекрестке стала менее соленой и с меньшей вероятностью опустится.
Согласно новому исследованию, модели также показали, что дополнительная пресная вода поступает из-за увеличения количества осадков.Пробки на дорогах усугубились, а циркуляция воды, передающей тепло из Южной Атлантики в Северную, замедлилась. Согласно новому исследованию, это замедление привело к охлаждению воздуха над Гренландией и падению температуры.Поскольку океанам требуется много времени, чтобы нагреться или остыть, изменения температуры в Гренландии отстают на 10-40 лет от высокой солнечной активности, проявляясь в период с 1970-х до начала 1990-х годов, согласно новому исследованию.
Новое исследование предполагает, что низкая солнечная активность может иметь противоположный эффект и привести к повышению температуры в Гренландии в следующем десятилетии. Когда на Землю поступает меньше солнечной энергии, вода, достигающая Гренландии, легко тонет и возвращается в тропики вдоль дна океана.
Модель циркуляции воды ускоряется, быстро направляя тепло в Гренландию и нагревая остров.Парниковые газы против солнечной активностиНовое исследование является убедительным доказательством того, что солнечный максимум с 1950-х по 1980-е годы мог сыграть роль в похолодании, которое Гренландия наблюдала в конце 20-го века, сказал Майкл Манн, ученый-климатолог с кафедры метеорологии Университета Пенсильвании.
Юниверсити-Парк, штат Пенсильвания, который не участвовал в новом исследовании.Другое недавнее исследование Манна и его коллег показало, что захваченные парниковые газы от сжигания ископаемого топлива вызвали потепление в Северном полушарии и спровоцировали увеличение таяния льда. Это привело к замедлению циркуляции океана и похолоданию Гренландии.
Оба исследования предполагают, что плавучая талая вода от тающих ледников могла бы прервать опускание AMOC и его возвращение в тропики по дну океана. Но новое исследование предполагает, что солнечная активность является основной движущей силой изменений в структуре циркуляции океана.
«Я без предубеждений считаю, что настоящий ответ более сложен, и это может быть комбинация двух гипотез», — сказал Манн. «Эта статья прокладывает путь для более глубокого взгляда на происходящее. Теперь задача состоит в том, чтобы разделить эти два эффекта и попытаться оценить их относительную важность».
Кобаши утверждает, что солнечная активность объясняет изменение циркуляции океана и потепление в Гренландии с 1995 года, что, по его словам, нельзя объяснить только увеличением выбросов парниковых газов.