В морском льду Антарктиды открылась полынья размером почти с Португалию
Учёные выяснили, почему зимой 2024 года в морском льду Восточной Антарктиды неожиданно появилась гигантская область открытой воды площадью почти 90 тысяч квадратных километров. Полынья образовалась в заливе Брейд в результате редкого сочетания мощных потоков тёплого влажного воздуха, сильного ветра и подъёма относительно тёплой воды из глубины океана.
Обычно в июле и августе залив Брейд покрыт сплошным зимним морским льдом. Однако летом Южного полушария 2024 года ситуация начала меняться ещё до появления открытой воды. Концентрация морского льда снизилась примерно с 96% в начале июля до менее 25% к 30 июля. 4 августа сформировалась полноценная открытая полынья, которая впоследствии разрослась до 89 121 км².
Исследователи связали событие прежде всего с шестью мощными атмосферными реками, прошедшими через регион в июле и августе. Атмосферными реками называют длинные и относительно узкие потоки воздуха, переносящие огромное количество водяного пара на тысячи километров.
В данном случае они переносили тёплый и влажный воздух из более низких широт к Антарктиде. Поток влаги к полюсу превышал 600 килограммов воды в секунду через каждый метр условной линии поперёк воздушного потока — значения относились к наиболее экстремальным для этого времени года.
Воздух над заливом оказался значительно теплее обычного. Максимальная положительная температурная аномалия достигала примерно 19 °C. Увеличивалось поступление теплового инфракрасного излучения к поверхности, усиливался снегопад и возрастал поток тепла из атмосферы в океан. Всё это мешало формированию нового морского льда.
Но одной атмосферы было недостаточно. Сильные ветры одновременно сдвигали уже существующий морской лёд и меняли движение поверхностных вод океана.
Возник так называемый экмановский подъём: ветер отводил поверхностную воду в сторону, а на её место из глубины поднималась более тёплая вода. В результате температура верхнего слоя океана в районе будущей полыньи увеличилась примерно на 0,6 °C.
Одновременно в этом районе сохранялась морская тепловая волна — продолжительный период аномально высокой температуры воды. Тепло поступало к нижней поверхности льда и дополнительно тормозило его образование.
В итоге несколько процессов работали одновременно: тёплый влажный воздух препятствовал замерзанию сверху, ветер раздвигал лёд, а относительно тёплая вода из глубины не позволяла ему быстро восстановиться снизу. Именно это сочетание, по мнению авторов, объясняет необычный масштаб события.
Подобные области открытой воды важны для всей климатической системы Южного океана. Когда океан лишается ледяного покрова, он интенсивнее обменивается теплом, влагой и газами с атмосферой. Изменяется и поступление света в воду, что может влиять на морские экосистемы.
Сам морской лёд плавает в океане, поэтому его таяние практически не повышает уровень моря напрямую. Однако ледовый покров уменьшает воздействие волн и океана на шельфовые ледники у берегов Антарктиды. Эти ледники, в свою очередь, сдерживают движение материкового льда в океан.
Авторы считают, что подобные события заслуживают особого внимания на фоне потепления Южного океана и изменений атмосферной циркуляции. Но исследование рассматривает один конкретный эпизод 2024 года и не доказывает, что полыньи такого масштаба теперь будут регулярно возникать именно в заливе Брейд.
Новое исследование появилось на фоне ещё одного сезона с очень небольшим количеством антарктического морского льда. По предварительным данным Национального центра данных по снегу и льду США, в 2026 году зимний максимум составил около 17,59 млн км² и был достигнут 14 сентября. Если оценка не изменится после окончательной обработки данных, это будет третий самый низкий зимний максимум с начала спутниковых наблюдений. Четыре наименьших максимума тогда придутся на 2023, 2024, 2025 и 2026 годы.
Исследование в журнале Geophysical Research Letters.