Гольфстрим | это… Что такое Гольфстрим?
Схема переноса тепла течением Гольфстрим
Термическая карта Гольфстрима у побережья Северной Америки. Источник: НАСА.
У этого термина существуют и другие значения, см. Гольфстрим (значения).
Гольфстри́м (от англ. gulf stream — течение из залива) — тёплое морское течение в Атлантическом океане. В узком смысле Гольфстримом называют течение вдоль восточного побережья Северной Америки от Флоридского пролива до Ньюфаундлендской банки. (Так оно, в частности, отмечается на географических картах.) В широком смысле Гольфстримом часто называют систему тёплых течений в северной части Атлантического океана от Флориды до Скандинавского полуострова, Шпицбергена, Баренцева моря и Северного Ледовитого океана.[1]
Расход воды Гольфстримом составляет около 50 миллионов кубических метров воды ежесекундно, что в 20 раз больше, чем расход всех рек мира, вместе взятых.
Благодаря Гольфстриму страны Европы, прилегающие к Атлантическому океану, отличаются более мягким климатом, нежели другие регионы на той же географической широте: массы тёплой воды обогревают находящийся над ними воздух, который западными ветрами переносится на Европу. Отклонения температуры воздуха от средних широтных величин в январе достигают в Норвегии 15—20 °C, в Мурманске — более 11 °C.
Содержание
|
Возникновение и курс
Схема течений северной Атлантики
В планетарном масштабе Гольфстрим, как и любое мировое течение, обусловлено в первую очередь вращением Земли, которое разгоняет тропические пассаты, пассатные течения, в том числе Северное пассатное течение, нагоняет избыточное количество воды в Карибское море, определяет силу Кориолиса, прижимающую течение к восточному побережью американского континента.
Локально в каждой отдельной области направление и характер течения определяются также очертанием материков, температурным режимом, распределением солёности и другими факторами.
Предшественник Гольфстрима, Юкатанское течение, втекает из Карибского моря в Мексиканский залив через узкий пролив между Кубой и Юкатаном. Там вода либо уходит по круговому течению залива, либо образует Флоридское течение, которое следует через ещё более узкий пролив между Кубой и Флоридой и выходит мощным потоком в Атлантический океан. Средний расход воды во Флоридском проливе — 25 млн м³/с.
Успев набрать в Мексиканском заливе значительное количество тепла, Флоридское течение соединяется возле Багамских островов с Антильским течением и превращается в Гольфстрим, который течёт узкой полосой вдоль побережья Северной Америки. На уровне Северной Каролины Гольфстрим покидает прибрежную зону и поворачивает в открытый океан. Максимальный расход течения при этом достигает 85 млн м³/с. Примерно в 1500 км далее, Гольфстрим сталкивается с холодным Лабрадорским течением, отклоняющим его ещё больше на восток в сторону Европы.
Двигателем смещения на восток выступает также сила Кориолиса.
В этой области Гольфстрим часто образует ринги — вихри в океане.[2]:87—89 Отделяющиеся от Гольфстрима в результате меандрирования, они имеют диаметр около 200 км и движутся в океане со скоростью 3—5 см/с. [3]
По пути в Европу Гольфстрим теряет большую часть энергии из-за испарения, охлаждения и многочисленных боковых ответвлений, сокращающих основной поток, однако, доставляет всё ещё достаточно тепла в Европу, чтобы создать в ней необычный для её широт мягкий климат.
Продолжение Гольфстрима к северо-востоку от Большой Ньюфаундлендской банки известно, как Северо-Атлантическое течение. Северо-Атлантическое течение пересекает Атлантический океан в северо-восточном направлении, теряя значительную часть энергии в ответвлениях на юг, где Канарское течение замыкает основной цикл течений северной Атлантики. Ответвления на север в Лабладорскую котловину образуют течение Ирмингера, Западно-Гренландское течение и замыкаются Лабрадорским течением.
Нарушение течения Гольфстрим
Гипотеза о связи изменений климата с нарушениями течения Гольфстрим
| Проверить информацию. Необходимо проверить точность фактов и достоверность сведений, изложенных в этой статье. |
Учитывая влияние Гольфстрима на климат предполагается, что в краткосрочной исторической перспективе возможна климатическая катастрофа, связанная с нарушением течения.
Исторические данные
В пользу принципиальной возможности подобной катастрофы приводятся данные о катастрофических изменениях климата, происходивших на нашей планете ранее. В том числе имеющиеся свидетельства о Малом Ледниковом периоде или данные анализа льдов Гренландии.
Всемирное потепление
Так же предполагается, что нарушение течения может стать результатом глобального потепления. Поскольку на динамику течения оказывает значительное влияние солёность океанской воды, уменьшающаяся из-за таяния льдов. Возможно также влияние уменьшающейся разности температур между полюсом и экватором при усилении парникового эффекта. Таким образом, «глобальное потепление» грозит Европе катастрофическим похолоданием.
Возможность влияния аварии на платформе Deepwater Horizon на Гольфстрим
В связи с аварийным выходом нефти на платформе Deepwater Horizon в Мексиканском заливе в апреле 2010 года, появились сообщения о нарушениях в непрерывном течении Гольфстрима «…в результате истечения нефти из повреждённой скважины»[4]
Обоснованность гипотезы
В настоящее время нет достаточно обоснованных данных о влиянии вышеупомянутых факторов на климат. Есть и строго противоположные мнения. В частности, по мнению доктора географических наук, океанолога Бондаренко А.
Л., «режим „работы“ Гольфстрима не изменится». Это аргументируется тем, что фактического переноса воды не происходит, то есть течение является волной Россби. Поэтому, никаких внезапных и катастрофических изменений климата Европы не произойдет [5].
Примечания
- ↑ Большая советская энциклопедия: [В 30 т.]/ Гл. ред. А. М. Прохоров. Издание 3-е. — М.: Сов. энцикл., 1969—1978.
- ↑ М.Н. Кошляков, А.С. Монин Вихри в океане // Наука и человечество, 1985 : Международный ежегодник. — М.: Знание, 1985. — С. 87—103.
- ↑ А.С. Монин, Г.M. Жихарев. Океанские вихри. // УФН. — 1990. — В. 5. — Т. 160. — С. 1-47.
- ↑ Risk of global climate change by BP oil spill // сообщение физика-теоретика Dr.Gianluigi Zangari для Frascati National Laboratories (LNF), National Institute of Nuclear Physics (INFN)
- ↑ А. Л. Бондаренко, «Куда течёт Гольфстрим?» // Океанология. Научно-популярный блог о Мировом океане и его обитателях.
См. также
- Пассат
- Воздействие Солнца на Землю
- Бореоатлантическая подобласть
- Сальстраумен
- Динамика североатлантического климата
Ссылки
- БСЭ.Гольфстрим.
- ТОП ФРС против Гольфстрима В. П. Полеванов. 24 июня 2011.
- Вашингтон и Брюссель ищут замену Гольфстриму В. П. Полеванов. 25 мая 2011.
Чем грозит слабеющий Гольфстрим? | Наука и жизнь
Предположения о том, что Гольфстрим — тёплое океаническое течение, поддерживающее мягкий климат Европы, — ослабевает, появились более десяти лет назад (см. «Наука и жизнь» № 3, 2011 г.). За прошедшее время собраны новые данные, уточняющие поведение Гольфстрима и степень его влияния на климат Европы.
Рис. 1. Схема Атлантического меридионального течения: поверхностная часть течения обозначена сплошными линиями, глубоководная — пунктирными. Цвет линий отвечает приблизительной температуре воды. Рисунок: R.
Curry, Woods Hole Oceanographic Institution/Science/USGCRP/ Wikimedia Commons/CC BY 3.0.
Рис. 2. Меридиональная функция тока (значения приведены в Св) в Атлантике, осреднённая за 1980—2014 годы по данным модели климата INM-CM5-0, разработанной в Институте вычислительной математики им. Г. И. Марчука РАН. (Модель участвует в Международном проекте сравнения климатиче-ских моделей CMIP — Coupled Model Intercomparison Project.) Стрелками обозначены направления течений. Рисунок Евгения Володина.
Рис. 3. Интенсивность АМОС (Св) в 1850—2014 годы (зелёная линия) и её вероятное дальнейшее изменение до 2100 года (красная линия), по данным модели климата INM-CM5-0. Рисунок Евгения Володина.
Рис. 4. Вероятное изменение температуры в 2081—2100 годах по сравнению с 1981—2000 годами, по данным модели климата INM-CM5-0. Рисунок Евгения Володина.
‹
›
Открыть в полном размере
В марте нынешнего года в журнале «Nature Geoscience» вышла статья* группы исследователей из Германии, Великобритании и Ирландии, в которой приводятся новые данные о том, что Гольфстрим замедляется, и это может привести или уже приводит к понижению температуры в Северной Атлантике и Европе.
Гольфстрим в узком смысле — это течение шириной 70—100 км, огибающее полуостров Флорида с востока, затем уходящее дальше на восток от американского берега у мыса Хаттерас примерно на 36° с. ш. и достигающее Ньюфаундлендской банки — обширной отмели в Атлантическом океане у острова Ньюфаундленд.
Атлантической меридиональной циркуляцией называют течения Атлантического океана, осреднённые вдоль долготы.
AMOC принято визуализировать в виде меридиональной функции тока (см. рис. 2). Течения направлены вдоль линий функции тока так, чтобы б?льшие значения были справа, а меньшие слева, если смотреть по течению. Мы видим, что в верхних примерно 600 метрах толщи воды осреднённые вдоль долготы течения Атлантики направлены с юга на север, на севере Атлантики происходит опускание воды, и на глубинах более 1000 м осреднённый вдоль долготы поток направлен с севера на юг. Максимальный расход, равный примерно 18 Св, имеет место на 20—30° с. ш. Максимум функции тока расположен на глубине 600—1000 м. Гольфстрим — это часть направленного на север потока в верхнем слое океана, однако он частично компенсируется потоком на юг в центральной и восточной части Атлантики.
Представленная на рис. 2 функция тока — результат численного моделирования. Непосредственно измерить AMOC во всей Атлантике сейчас не представляется возможным. Причина в том, что результирующий поток на север в верхнем слое и поток на юг в нижнем слое океана складываются из весьма изменчивых в пространстве и во времени разнонаправленных потоков, поэтому измерения должны проводиться достаточно часто как в пространстве, так и во времени, а это пока технически невозможно.
В настоящий момент регулярные измерения, позволяющие вычислить меридиональную функцию тока, проводятся лишь на одной широте, а именно на 26° с. ш., там, где на рис. 2 виден максимум**. Назовём интенсивностью AMOC величину максимума меридиональной функции тока. По данным климатической модели, это около 18 Св. Данные наблюдений при осреднении за весь доступный период наблюдений с 2004 по 2018 год дают близкое значение около 17 Св.
Почему же так важно измерять и вычислять интенсивность AMOC и её изменения во времени? Поток воды на север приносит в Северную Атлантику более тёплую воду с юга, а обратный поток в глубине уносит более холодную воду, отдавшую значительное количество тепла атмосфере. Здесь, собственно, тоже не всё так просто. Как показала в своей статье, опубликованной в 2015 году в журнале «Progress in Oceanography», группа океанографов из Великобритании и США, почти всё тепло переносит сам Гольфстрим***. В среднем поток тепла, переносимый Гольфстримом на север, составляет на 26° с.
ш. 2,5 ПВт (1 ПВт = 1015 Вт). Этот поток частично компенсируется обратным потоком тепла в центральной и восточной части Атлантики, который составляет в среднем около 1,8 ПВт. Ещё примерно 0,55 ПВт составляет поток тепла, переносимый экмановскими течениями верхнего слоя и мелкомасштабными течениями. Итого в сумме получается 1,25 ПВт. Это тот поток тепла, который переносит AMOC на север. Так происходит только в Атлантике, другие океаны переносят к полюсам гораздо меньше тепла, поэтому вода в Северной Атлантике заметно теплее, чем вода в Тихом океане на той же широте или вода Южного океана на тех же градусах южной широты. От воды нагревается и воздух. Учитывая преобладание западных ветров в умеренных широтах, климат Европы тоже заметно теплее, чем Азии и Северной Америки на той же широте.
Есть опасение, что значительное замедление AMOC может привести к похолоданию в Северной Атлантике, Европе, да и во всём Северном полушарии в целом. Такие события неоднократно случались в прошлом.
Так, во время последнего ледникового периода 20—110 тыс. лет назад время от времени от Северо-Американского ледника откалывались большие айсберги и, тая в Северной Атлантике, распресняли её. Поверхностная вода становилась более лёгкой, её опускание затруднялось или прекращалось, это приводило к значительному ослаблению AMOC, а значит и к существенным похолоданиям во всём Северном полушарии. Последнее событие такого рода произошло примерно 11 700—12 900 лет назад и было связано с таянием Северо-Американского ледового щита, когда огромное количество пресной воды, скопившейся в озёрах, наконец прорвалось в Северную Атлантику. Это событие также привело к значительному похолоданию во всём Северном полушарии. Поэтому данные о том, что AMOC уменьшается и уже несколько десятилетий слабее, чем когда-либо в последние 1600 лет, не могут не настораживать. Насколько сильно уменьшилась AMOC по сравнению с предшествующим периодом? Какова вероятная причина такого уменьшения? Привело ли это вместо глобального потепления к похолоданию, например, в Северной Атлантике и Европе? Могут ли такие явления произойти в будущем? Попытаемся ответить на эти вопросы.
Мы видим, что и по данным наблюдений, и по данным климатических моделей современная интенсивность АМОС, то есть максимум меридиональной функции тока на рис. 2, составляет примерно 17—18 Св. Насколько же это значение меньше, чем, скажем, тысячу лет назад? Точного ответа на такой вопрос, конечно, нет, ведь тысячу лет назад AMOC никто не измерял и её интенсивность можно оценить только по косвенным данным. Например, считая известным, что Северная Атлантика теплее других океанов на той же широте из-за переноса тепла на север AMOC примерно на 10°. А изменения температуры, за которые ответственно изменение AMOC в последние десятилетия, составляют 0,5—1°. Исходя из этой пропорции, можно предположить, что интенсивность AMOC уменьшилась к настоящему моменту на 5—10%. Небольшое снижение интенсивности AMOC можно видеть даже по данным наблюдений на 26° с. ш. за 2004—2018 годы, хотя оно и замаскировано естественными колебаниями. Из-за чего же это произошло? Авторы статьи в журнале «Nature Geoscience» считают, что основная причина — глобальное потепление, вызванное деятельностью человечества.
И в этом случае в ближайшие десятилетия нас ждёт дальнейшее уменьшение интенсивности AMOC.
Так ли это? Чтобы ответить на этот вопрос, надо оценить, насколько изменилась интенсивность AMOC к настоящему моменту благодаря антропогенным воздействиям. В этом нам поможет проведённый сотрудниками Института вычислительной математики им. Г. И. Марчука РАН численный эксперимент с климатиче-ской моделью INM-CM5-0 по воспроизведению изменений климата в 1850—2014 годах (см. рис. 3). В эксперименте учтены все известные воздействия на климатическую систему, как антропогенные (увеличение концентраций парниковых газов, изменение концентраций или эмиссий антропогенных аэрозолей), так и естественные (извержения вулканов, небольшие изменения солнечного излучения, наблюдавшиеся в этот период, и т. д.). Его результаты показывают, что интенсивность AMOC к началу XXI века по сравнению с серединой XIX века уменьшилась как раз на 5—10%.
Привело ли такое уменьшение к фактическому похолоданию в Северной Атлантике? Нет, это привело всего лишь к тому, что в Северной Атлантике теплело несколько меньше, чем в других регионах, так как результат от замедления AMOC нивелировался потеплением.
Сравнение имеющихся данных наблюдений показывает, что практически везде в Северной Атлантике в 1955—2015 годах происходило потепление. Это подтверждается и в Пятом оценочном докладе международной группы экспертов по изменению климата, где сделан вывод, что как температура поверхности, так и теплосодержание верхнего 700-метрового слоя воды в последние десятилетия возрастали. А данные реконструкции температуры по-верхности за последние 2900 лет показывают, что Северная Атлантика в последние два десятилетия теплее, чем когда-либо.
Что же нас ожидает в относительно недалёком будущем, скажем, до конца XXI века? Ответ на этот вопрос, конечно, зависит от того, по какому пути пойдёт человечество. Если предположить дальнейший рост антропогенных эмиссий парниковых газов и связанное с этим развитие глобального потепления, то можно ожидать и дальнейшего уменьшения интенсивности АМОС. По данным климатической модели INM-CM5-0, к концу XXI века интенсивность AMOC может снизиться до 12—13 Св вместо 17 Св в начале столетия.
Аналогичные прогнозы уменьшения интенсивности AMOC дают и другие климатические модели. Дополнительные численные эксперименты показывают, что основная причина уменьшения интенсивности AMOC в данном случае — уменьшение охлаждения атлантической воды в умеренных широтах из-за глобального потепления, а поток пресной воды вследствие таяния гренландского и морского арктического льда, а также увеличения осадков играют вторичную роль. Интенсивность Гольфстрима тоже уменьшится к концу XXI века на 20—30%. Глобальное повышение температуры составит 3—4 градуса. Что же произойдёт с температурой в Северной Атлантике и Европе? Она тоже повысится, просто это повышение будет несколько меньше, чем если бы AMOC осталась такой же интенсивной (рис. 4). В Северной Атлантике, согласно климатической модели, потеплеет на 2—3°, в Европе на 3—5°.
Почему же в прошлом изменения интенсивности AMOC приводили к существенным изменениям климата, а в ближайшем будущем такого не ожидается? Большинство прошлых эпизодов изменения интенсивности AMOC, в частности, во время ледниковых периодов, были вызваны очень большими изменениями баланса пресной воды в Северной Атлантике.
Сейчас, во время межледниковья, таких больших изменений баланса пресной воды не ожидается. В прошлых межледниковьях изменения баланса пресной воды тоже были существенно меньше по величине, чем в ледниковые периоды. В современную эпоху основная ожидаемая причина изменения интенсивности AMOC — изменение баланса тепла на поверхности при глобальном потеплении, которое AMOC может лишь частично компенсировать.
***
В гидродинамике функцией тока для жидкости называют функцию двух переменных (координат) ψ (х, у), производные которой равны проекциям скорости потока на выбранные оси координат. Математически это выражается так:
В качестве у можно, например, взять глубину, а в качестве х — широту или долготу. Эта функция обладает важным свой-ством: линии её постоянного значения для установившегося потока совпадают с линиями тока, вдоль которых движутся частицы жидкости. Поэтому, построив такие линии для разных значений ψ, подобно тому, как на географических картах строят линии через точки с одинаковой высотой, можно получить картину движения жидкости в плоскости (х, у).
Разница значений функции тока между двумя линиями тока определяет секундный расход жидкости в соответствующем месте.
***
Экмановские течения — течения в поверхностном слое океанской воды, изменяющие направление под действием силы Кориолиса. Названы по имени шведского океанолога Вагна Экмана.
Комментарии к статье
* L. Caesar, G. D. McCarthy, et al. Current Atlantic Meridional Overturning Circulation weakest in last millennium // Nature Geoscience, volume 14, pages 118—120 (2021).
** Измерения проводятся с 2004 года, результаты измерений доступны на сайте https://rapid.ac.uk/.
*** McCarthy G. et al. Measuring the Atlantic Meridional Overturning Circulation. // Progress in Oceanography, Volume 130, January 2015, Pages 91—111.
Что такое Гольфстрим?
Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию. Вот как это работает.
Гольфстрим — мощное течение в Атлантическом океане.
Он начинается в Мексиканском заливе и впадает в Атлантику на оконечности Флориды, ускоряясь вдоль восточного побережья США и Ньюфаундленда. Это часть Североатлантического субтропического круговорота, одного из пяти основных океанических круговоротов, которые представляют собой большие системы круговых течений и мощных ветров.
Гольфстрим — западное пограничное течение; его поведение определяется береговой линией Северной Америки. Пассаты из Африки гонят воду в Атлантике на запад, пока она не достигает береговой линии и не отталкивается на север. В свою очередь, Гольфстрим влияет на климат ближайших к течению районов, перенося тропическое тепло в сторону северных широт. Среди ученых существует единое мнение, что климат Западной и Северной Европы теплее, чем он был бы в противном случае, из-за Североатлантического течения, одного из ответвлений Гольфстрима.
[Видео: Анимация показывает океанские течения]
Ранние открытия
Первое упоминание о Гольфстриме относится к экспедиции Хуана Понсе де Леона в 1513 году. 22 апреля 1513 года он записал в своем путевом журнале: «Течение такое, что при сильном ветре они не могли идти вперед, а назад и, кажется, шли хорошо; в конце стало известно, что течение было сильнее ветра».
Исследователи Питер Мученик д’Ангиера и сэр Хамфри Гилберт также обратили внимание на мощное течение Гольфстрим, которое стало широко использоваться испанскими кораблями, плывущими из Карибского моря в Испанию.
Через шесть лет после записи Понсе де Леона Антон де Аламинос отправился в Испанию из Вера-Крус, Мексика, используя Гольфстрим, следуя вдоль побережья Флориды на север, прежде чем повернуть на восток, в Европу. Он служил старшим лоцманом на борту корабля Понсе де Леона в его предыдущем путешествии, а также плыл с Колумбом в его последнем путешествии. Некоторые историки приписывают Аламиносу открытие Гольфстрима, потому что он первым воспользовался им.
Эрнандо Кортес был, возможно, первым, кто отправил большое количество кораблей из Мексики на север через Флоридский пролив, а затем на восток, следуя за движением Гольфстрима по часовой стрелке, чтобы вернуться в Испанию.
Упрощение колонизации
Поскольку Гольфстрим изменил схему плавания и сократил время типично длинного и коварного путешествия, Гольфстрим сыграл важную роль в колонизации Америки. Большинство путешествий в Вирджинию на юг выбиралось южным маршрутом через Атлантику, даже несмотря на то, что он находился на расстоянии от 2000 до 3000 миль. Большинство обратных рейсов в Европу использовали по крайней мере часть Гольфстрима, чтобы ускорить свое путешествие.
Бенджамин Франклин опубликовал первую карту Гольфстрима в 1770 году. Бенджамин Франклин, будучи заместителем почтмейстера британо-американских колоний, проявлял большой интерес к схемам циркуляции в северной части Атлантического океана как к способу упростить сообщение между колониями и Англией.
Во время визита в Англию в 1768 году Франклин обнаружил, что британским пакетам требуется на несколько недель больше времени, чтобы добраться до Нью-Йорка из Англии, чем среднему американскому торговому судну, чтобы добраться до Ньюпорта, штат Род-Айленд. Двоюродный брат Франклина Тимоти Фолджер, капитан китобойного промысла Нантакета, объяснил, что торговые суда регулярно пересекали тогда еще безымянное течение Гольфстрим, в то время как капитаны почтовых отправлений шли против него. Торговые суда отслеживали поведение китов, измеряли температуру воды и скорость пузырьков на ее поверхности, а также изменения цвета воды, чтобы следовать более быстрому маршруту.
Франклин работал с Фолджером и другими опытными капитанами кораблей, чтобы составить карту Гольфстрима и дать ему имя, под которым оно известно до сих пор.
Карта Гольфстрима Франклина была опубликована в 1770 году в Англии, где ее проигнорировали, а последующие версии были напечатаны во Франции в 1778 году и в Соединенных Штатах в 1786 году.
но как только они это сделали, они смогли сократить время плавания между Европой и Соединенными Штатами на две недели.
Проблемы изменения климата
Как и многие аспекты окружающей среды, Гольфстрим пострадал от глобального потепления, и исследования показывают, что в 2011 году ядро Гольфстрима сместилось на 125 миль к северу.
Некоторые ученые обеспокоены тем, что тающие ледники отправят холодную воду в течение и нарушат течение Гольфстрима. Есть вероятность, что без тепла, доставляемого Гольфстримом, Северная Европа может вступить в новый ледниковый период.
— Ким Энн Циммерманн, автор LiveScience
Ким Энн Циммерманн является автором Live Science. Она имеет степень бакалавра в области коммуникаций Государственного колледжа Глассборо.
Гольфстрим замедляется до «переломной точки» и может исчезнуть
Когда вы покупаете по ссылкам на нашем сайте, мы можем получать партнерскую комиссию.
Вот как это работает.
Новое исследование предполагает, что Гольфстрим — одно из основных океанских течений Земли, регулирующих климат — движется медленнее, чем за тысячи лет. Во многом виновато изменение климата, вызванное деятельностью человека.
Исследователи обнаружили, что это «беспрецедентное» замедление может повлиять на погодные условия и уровень моря по обе стороны Атлантики. И похоже, что в ближайшие десятилетия ситуация только ухудшится, если изменение климата не ослабнет. Действительно, если глобальное потепление сохранится в своем нынешнем темпе, Гольфстрим может пройти критическую «переломную точку» к 2100 году, сказал ведущий автор исследования Левке Цезарь, климатолог из Мейнутского университета в Ирландии, что потенциально может привести к остановке течения, несмотря ни на что.
климата.
Это разрушение может привести к повышению уровня моря вдоль побережья Северной Америки и северо-западной Европы и вызвать более экстремальные погодные явления, такие как волны тепла и циклоны.
«Если Гольфстрим пересечет свою переломную точку, он продолжит ослабевать, даже если нам удастся остановить глобальное потепление», — сказал Цезарь в интервью Live Science. «После этого он сильно замедлится, приближаясь к полной остановке циркуляции».
Связанный: 10 явных признаков того, что изменение климата ускоряется
Большой конвейер «Вдоль восточного побережья Соединенных Штатов», — говорится в заявлении
соавтора исследования Стефана Рамсторфа, исследователя Потсдамского института исследований воздействия климата (PIK) в Германии, . Течение начинается недалеко от полуострова Флорида, неся теплые поверхностные воды на север в сторону Ньюфаундленда, а затем извивается на восток через Атлантику.
К тому времени, когда она достигает Северной Атлантики, эта теплая поверхностная вода становится более прохладной, соленой и плотной, погружаясь в глубокое море, прежде чем снова устремиться на юг, где цикл повторяется. По словам Рамсторфа, течение перемещает более 5,2 миллиарда галлонов (20 миллионов кубических метров) воды в секунду, или «почти в 100 раз больше, чем Амазонка Течение [река].
Эта мокрая конвейерная лента имеет множество климатических условий. воздействует на обе стороны Атлантики, поддерживая умеренную температуру во Флориде и Великобритании, влияя на траекторию и силу циклонов и помогая регулировать уровень моря.Однако с тех пор, как в 2004 году начались прямые измерения, ученые обнаружили тревожную закономерность: течения AMOC становится медленнее и слабее.
Чтобы лучше контекстуализировать это замедление в своем новом исследовании, опубликованном 25 февраля в журнале Nature Geoscience , исследователи попытались продлить историю течения AMOC почти на 2000 лет.
Поскольку до последних двух десятилетий не было прямых измерений потока, команда обратилась к косвенным данным: информации из экологических архивов, таких как кольца деревьев и ледяные керны, которые могут помочь оценить AMOC в долгосрочной перспективе.
Команда использовала 11 различных показателей, включая температурные записи, данные атлантического ила, керны подводных отложений и записи о популяции глубоководных кораллов, чтобы создать исчерпывающую картину того, насколько теплым был AMOC и как быстро он двигался за последние 1600 лет.
«Например, мы рассмотрели размер зерен в кернах океанских отложений, поскольку более быстрое течение может переносить более крупные зерна», — сказал Цезарь. «Мы также рассмотрели видовой состав кораллов, потому что разные типы кораллов предпочитают разную температуру воды, а система Гольфстрима влияет на температуру воды в Северной Атлантике».
Вместе эти прокси рассказали единую историю о внезапном спаде течения, начавшемся с небольшого замедления примерно в 1850 году, в конце Малого ледникового периода (период глобального похолодания, который длился примерно с 1300 по 1850 год).
Второй, более резкий спад начался в середине 20 века; с тех пор течения ослабли еще на 15%, как обнаружила команда.
«Мы нашли убедительные доказательства того, что система за последние десятилетия была слабее, чем когда-либо прежде за последние 1600 лет», — сказал Цезарь.
Переломный момент пройден
Это замедление является предсказуемым следствием изменения климата, пишут исследователи.
Глобальное потепление увеличивает годовое количество осадков и ускоряет таяние ледяных щитов , включая Гренландский ледяной щит в Северной Атлантике. Оба этих фактора сбрасывают в океан все большее количество пресной воды, снижая плотность и соленость поверхностных вод на северном конце конвейерной ленты Гольфстрима. По словам исследователей, эта пресная вода препятствует тому, как быстро вода может опуститься и начать свой путь обратно на юг, ослабляя общий поток AMOC.
Команда пришла к выводу, что при нынешних темпах изменения климата течение Гольфстрима может ослабнуть еще на 45% к 2100 году, в результате чего течение приблизится к критической критической точке.
Если поток продолжит ослабевать (или полностью рухнет), последствия могут быть серьезными.
ДОПОЛНИТЕЛЬНОЕ СОДЕРЖАНИЕ
«Несколько исследований показали, что замедление [AMOC] усугубляет повышение уровня моря на побережье США в таких городах, как Нью-Йорк и Бостон», — сказал Цезарь. Другие исследования связывают сильную жару и характер штормов в северной Европе и восточной части Соединенных Штатов с ослаблением течения.
Точное столкновение может быть «еще более сильным», сказал Цезарь, хотя ученые не будут знать наверняка, пока мы не пересечем этот мост. Будем надеяться, что, максимально ограничив глобальное потепление в ближайшие десятилетия, мы никогда не узнаем об этом.
Первоначально опубликовано на Live Science.
Брэндон — редактор по космонавтике и физике в Live Science. Его статьи публиковались в The Washington Post, Reader’s Digest, CBS.com, на веб-сайте Фонда Ричарда Докинза и в других изданиях. Он имеет степень бакалавра творческого письма в Университете Аризоны, а также несовершеннолетние в области журналистики и медиа-искусства.