Обратная связь планеты
Рассказывает академик Владимир Семёнов, директор института физики атмосферы им. А. М. Обухова РАН. Беседу ведёт Наталия Лескова
Говорят, что Арктика — самое «горячее» место на планете. Почему она теплеет быстрее других регионов Земли?
— Владимир Анатольевич, сейчас говорят, что Арктика — самое «горячее» место на планете. Почему она теплеет быстрее других регионов Земли?
— На этот вопрос пока однозначно ответить нельзя, но у нас есть свои гипотезы. Мы анализировали данные наблюдений, моделей климата и предположили, что в Баренцевом море существует положительная обратная связь, которая могла усилить приток атлантической воды, таяние льда и, как следствие, температурную аномалию, вызвав столь сильное потепление. Действительно, по данным наблюдений, самый сильный рост температуры с 1940-х годов был в регионе Баренцева моря...
— Простите, прерву вас: что такое положительная обратная связь, если говорить о климате в Баренцевом море?
— Суть положительной обратной связи в том, что входной сигнал усиливается некоторой системой, этот усиленный сигнал потом опять идёт на вход и снова усиливается. Вариация климата в присутствии положительной обратной связи существенно увеличивается. Это как с микрофоном — когда он рядом с динамиком, раздаётся писк. Такая положительная обратная связь выявлена и в Баренцевом море, и связана она с характером теплообмена океана и атмосферы.
Океаническое тепло поступает в Арктику с атлантической водой двумя «реками», примерно равными по интенсивности: два миллиона кубических метров воды в секунду идут в Баренцево море и два — через пролив Фрама, разделяющий Гренландию и Шпицберген. Атлантическая вода тёплая и солёная. Баренцево море неглубокое, в среднем около 200 метров, поэтому вода здесь может более эффективно обмениваться теплом с атмосферой, и всё тепло этой атлантической воды переходит в атмосферу. А вода в проливе Фрама «ныряет» ниже, на глубину примерно 400 метров, потом распространяется в Северном Ледовитом океане и медленно, постепенно отдаёт своё тепло. Когда зимой поступает больше тепла с положительной аномалией притока, то становится меньше льда. А лёд — это как крышка, которая модулирует поток тепла из океана в атмосферу. Меньше льда — больше тепла в атмосферу, возникает циклоническая циркуляция: восходящие потоки, воздух закручивается против часовой стрелки, образуется циклон, и он ещё сильнее толкает воду в Баренцево море.
— Как вы это выяснили?
— Мы обнаружили эту положительную обратную связь, изучая потепление в Арктике с середины ХХ века. В 1940-х годах в Арктике было очень тепло — примерно как в начале 2000-х. На станции Малые Кармакулы на Новой Земле максимум потепления середины ХХ века был превышен современным потеплением лишь в последние годы. В 1930-х годах началось активное изучение и освоение Арктики, открылся Северный морской путь. Значительное потепление в 1920—1930-х годах и таяние морских льдов в Арктике способствовали активной научной и хозяйственной деятельности в регионе. Кстати, Отто Юльевич Шмидт, известный геофизик и полярник, в те годы впервые прошёл Северным морским путём за одну навигацию и несколько лет возглавлял Главное управление Севморпути. Шмидт был основателем Геофизического института Академии наук СССР, при реорганизации которого, в том числе, появился и наш Институт физики атмосферы. Поэтому Арктика и Севморпуть исторически совсем не чуждые нам темы...
Продолжение статьи читайте в номере журнала
