Глобальное потепление нарушает многовековую климатическую связь между двумя океанами

На протяжении нескольких столетий климатические процессы в тропических районах Индийского и Тихого океанов развивались преимущественно согласованно. Изменения температуры и атмосферной циркуляции над Тихим океаном обычно влияли на состояние Индийского океана, формируя связанные климатические циклы. Новое исследование показало, что эта устойчивая взаимосвязь способна временно нарушаться после особенно мощных вулканических извержений. Однако наблюдаемое в последние десятилетия расхождение оказалось ещё более необычным. Учёные связывают его с глобальным потеплением, вызванным выбросами парниковых газов. Работу провели специалисты Океанографического института Вудс-Хоул в США. Результаты опубликованы в журнале Nature Communications.

Как два океана влияют друг на друга

Климатические процессы в Тихом океане, включая явления Эль-Ниньо и Ла-Нинья, воздействуют не только на расположенные рядом регионы. Через атмосферную циркуляцию они передают климатические сигналы в Индийский океан. Например, изменения ветров и температуры воды в Тихом океане могут вызывать последующее потепление или охлаждение значительной части Индийского океана. Такие межокеанические связи влияют на муссоны, распределение осадков и температуру воздуха в густонаселённых районах Африки, Азии и Австралии. Однако с середины XX века, и особенно с 1980-х годов, учёные наблюдают ослабление этой закономерности. Индийский океан продолжает быстро нагреваться даже тогда, когда естественные процессы в Тихом океане должны были бы приводить к другому результату. Проблема заключалась в том, что точные инструментальные наблюдения охватывают лишь около ста лет. Этого недостаточно, чтобы уверенно определить, является ли современный сдвиг исключительным явлением или частью продолжительного природного цикла.

Климатическую историю восстановили по кораллам и деревьям

Чтобы заглянуть в прошлое, исследователи использовали природные климатические архивы. В основу реконструкции вошли данные 35 коралловых образцов, трёх серий годичных колец деревьев и одного сталагмита из пещеры на юге Омана. Химический состав кораллов и пещерных отложений, а также ширина древесных колец сохраняют информацию о температуре воды, осадках и других условиях, существовавших сотни лет назад. Объединив эти сведения, учёные восстановили основные климатические изменения в тропических частях Индийского и Тихого океанов за период с 1631 по 1990 год.

Полученные данные затем сравнили с современными наблюдениями и результатами компьютерного моделирования климата последнего тысячелетия. Анализ подтвердил, что большую часть последних четырёх столетий два океанических бассейна действительно изменялись согласованно. Но один продолжительный период заметно отличался от общей картины.

Серия извержений временно разделила климатические системы

Необычное ослабление связи между океанами наблюдалось примерно с 1810 по 1850 год. Этот период совпал сразу с несколькими чрезвычайно мощными тропическими извержениями. Учёные насчитали как минимум четыре извержения, выбросивших в стратосферу больше соединений серы, чем вулкан Пинатубо в 1991 году. Среди них было извержение Тамборы 1815 года — одно из самых сильных за последние 500 лет. Попавшие в стратосферу вулканические аэрозоли отражали часть солнечного света и охлаждали поверхность планеты.

Однако охлаждение происходило неравномерно, из-за чего менялись ветры и атмосферная циркуляция над Индийским и Тихим океанами. В результате Тихий океан временно перестал оказывать на Индийский океан привычное влияние. Компьютерные модели подтвердили, что серия мощных извержений могла вызвать именно такое расхождение. Его продолжительность и сила зависели не только от масштаба вулканической активности, но и от состояния климатической системы в момент извержения.

Современное нарушение оказалось ещё сильнее

Исследование показало, что вулканы способны на десятилетия ослаблять климатическую связь между океанами. Тем не менее современная ситуация отличается от событий XIX века. Связь между тихоокеанской циркуляцией и общим температурным режимом Индийского океана, наблюдаемая с середины XX столетия, оказалась исключительной по сравнению с аналогичными периодами не только последних 400 лет, но и климатических моделей прошедшего тысячелетия. По мнению исследователей, накопление парниковых газов и вызванное деятельностью человека глобальное потепление теперь превосходят естественное влияние Тихого океана.

Индийский океан превращается в более самостоятельный и постоянно нагревающийся резервуар тепла. Учёные не утверждают, что два океана полностью перестали взаимодействовать. Речь идёт об ослаблении и перестройке сложной климатической зависимости, на которую раньше можно было опираться при прогнозировании.

Почему открытие важно для климатических прогнозов

Устойчивые связи между океаническими бассейнами помогают специалистам заранее оценивать вероятность засух, сильных осадков, изменений муссонов и других региональных явлений. Если эти связи меняются, прогнозы, основанные на исторических закономерностях, могут становиться менее точными. Особенно важен Индийский океан, температура которого влияет на водные ресурсы и погодные условия в странах с миллиардами жителей. Климатические модели показывают, что его нагревание, вероятно, продолжится в течение XXI века.

Новое исследование подчёркивает необходимость изучать океаны не как отдельные системы, а как части единой климатической сети. Понимание того, почему ослабевают прежние связи и появляются новые, позволит точнее оценивать будущие климатические риски и готовиться к изменениям температуры и режима осадков. Источник: [исследование в журнале Nature Communications]

• Под горами Юты обнаружили огромные запасы скрытого льда
• Ношение оружия почти в четыре раза повышает вероятность попытки самоубийства среди подростков
• Учёные нашли новую подсказку к происхождению Кровавого водопада в Антарктиде
• Учёные впервые испытали метод утолщения арктического льда
• Под землей обнаружили гигантскую грибную сеть длиной в квадриллионы километров
• Низкий уровень дофамина может быть причиной подростковой тяги к риску, которая исчезает с возрастом
• Ученые обнаружили скрытый квантовый мир внутри кобальта
• В Помпеях у жертвы извержения Везувия нашли набор врача