Природа

Как круговорот воды сдерживает скорость глобального потепления


Без сдерживающего влияния водного цикла глобальное потепление происходило бы значительно быстрее при прочих равных условиях. Таков вывод недавнего исследования, опубликованного в научном журнале Nature Climate Change.

С увеличением средней температуры Земли обмен водой и энергией между океаном, атмосферой и поверхностью континентов ускоряется. Авторы исследования объясняют, что без этих потоков скорость увеличения тепла на поверхности Земли была бы еще больше.

Когда круговорот воды уносит тепло в глубокий океан

В конечном счете, большая часть дополнительной энергии, удерживаемой парниковыми газами, рассеивается в промежуточных и глубоких слоях океана вместо того, чтобы накапливаться у поверхности. Таким образом, среднее переходное потепление сдерживается примерно на 0,5 °C. Но как интенсификация гидрологического цикла увеличивает этот перенос энергии? В своей работе исследователи объясняют, что соленость воды играет ключевую роль.

По мере увлажнения более влажных регионов, особенно вблизи экватора, соленость океана уменьшается. С другой стороны, в естественно сухих районах тропиков выпадает еще меньше осадков, что еще больше повышает соленость воды. Благодаря увеличению контраста солености, циркуляция океана имеет тенденцию ускоряться, легче доставляя теплую воду с поверхности на глубину.

Соленость атлантических и восточнотихоокеанских вод в конце бореального лета в 2012 (слева) и 2017 (справа) годах. Теплые цвета указывают на высокую соленость, а холодные - на низкую. Обратите внимание на максимумы солености в тропиках, особенно в Атлантическом океане.

"Проведя серию экспериментов по моделированию, мы обнаружили новый механизм, влияющий на скорость глобального потепления", — говорит Маофенг Лю, ведущий автор исследования. "Хорошее соответствие между моделированием климатических моделей и наблюдениями за последние несколько десятилетий позволяет предположить, что изменения солености, связанные с антропогенным потеплением, вероятно, способствуют увеличению поглощения тепла океаном".

Чтобы продемонстрировать этот процесс, ученые провели два эксперимента. В каждом из них количество углекислого газа увеличивается на 1% в год, и климатическая система перенастраивается соответствующим образом. Во втором эксперименте, однако, исследователи установили фиксированную соленость. Это означает, что соленость не может меняться в зависимости от эволюции круговорота воды. Сравнивая эти два моделирования, можно оценить роль, которую играют градиенты солености на поглощение тепла.

"Прогнозирование темпов глобального потепления остается сложной задачей", — отмечает ведущий автор. "Это исследование выявило новое влияние на скорость глобального потепления".

Подписывайтесь на нас
Back to top button