Ученые наконец-то определили причину потепления Атлантического океана

Фото из открытых источников

Долгое время долгосрочные колебания температуры в Атлантическом океане объяснялись естественной циркуляцией океана. Новые исследования показывают, что это неверно.

Новое исследование позволило отделить естественные климатические сигналы от сигналов, вызванных деятельностью человека. Результаты исследования были опубликованы в журнале Geophysical Research Letters.

Исследователи обнаружили, что в настоящее время на температуру поверхности Атлантического океана влияют выбросы парниковых газов и загрязнение воздуха. Напротив, в Тихом океане по-прежнему преобладают естественные климатические закономерности.

Полученные результаты имеют прямые последствия для того, как ученые воспринимают ураганы, а также для всех, кто планирует инфраструктурные проекты вдоль Атлантического побережья.

Исследование возглавили Майкл Даймонд и Энтони Фревелетти из Университета штата Флорида (FSU). Они работали с Робертом Уиллсом из Цюрихского технологического института.

Команда применила новый статистический метод к наборам данных климатических моделей, охватывающим период с 1920 по 2025 год, чтобы разделить перекрывающиеся сигналы, определяющие изменения температуры океана в обоих бассейнах.

В Тихом океане хорошо известны закономерности естественной изменчивости. Эль-Ниньо и Ла-Нинья — противоположные тропические климатические циклы, которые меняются каждые два-семь лет, — знакомы большинству людей.

Менее известна Тихоокеанская десятилетняя осцилляция — климатическая модель, которая развивается на протяжении десятилетий и формирует долгосрочные изменения температуры океана.

Новые исследования подтверждают, что эти тихоокеанские колебания действительно имеют естественное происхождение – являются результатом внутренней динамики океана, а не следствием деятельности человека.

Предполагалось, что в Атлантике ситуация аналогична. Ученые считали, что долгосрочные изменения температуры в этом регионе обусловлены Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляцией (АМОК).

Этот обширный океанический конвейер перемещает теплую воду на север, а холодную — на юг, способствуя перераспределению тепла по всей планете.

«Наши выводы противоречат этой теории, — сказал Фревелетти. — Мы обнаружили, что долгосрочные изменения в Атлантике более непосредственно связаны с антропогенными — вызванными деятельностью человека — причинами, такими как парниковые газы и аэрозоли».

То, что казалось естественной изменчивостью в Атлантике, оказалось результатом действия двух антропогенных сил, тянущих в противоположных направлениях. Промышленное загрязнение воздуха приводит к выбросу аэрозолей, которые отражают солнечный свет и охлаждают поверхность океана, а выбросы парниковых газов удерживают тепло и нагревают его.

По мере того, как эти факторы менялись на протяжении десятилетий, они формировали температурные закономерности, которые исследователи часто интерпретировали как естественные океанические циклы.

«Нам известно, что существуют важные источники естественной изменчивости в климатической системе Земли», — сказал Даймонд. «Наша способность различать эти природные и антропогенные источники изменчивости температуры имеет ключевое значение для прогнозирования будущих температур и их влияния на общество».

Для разделения этих перекрывающихся сигналов исследователи использовали статистический подход, называемый анализом повернутой низкочастотной компоненты (RLFCA), применив его к данным климатической модели с помощью Python.

Этот метод выявляет закономерности на основе скорости изменения температуры с течением времени.

«Поскольку выбросы парниковых газов, производимые человеком, накапливаются в атмосфере на протяжении многих лет, вызванные ими изменения температуры развиваются постепенно с течением времени», — сказал Фревелетти.

Естественные климатические колебания, напротив, как правило, развиваются гораздо быстрее.

Разделив медленно развивающиеся закономерности от быстро меняющихся, команда смогла отличить долгосрочное влияние человека от краткосрочной естественной изменчивости.

Практические последствия такой ошибки выходят далеко за рамки исследований климата. Температура Атлантического океана играет важную роль в активности ураганов. Исследование предполагает, что совокупное воздействие антропогенных выбросов привело к резкому увеличению числа ураганов с 1990 года.

Полученные результаты также ставят под сомнение идею о том, что естественный цикл в конечном итоге обратит эту тенденцию вспять. Анализ также показывает, что сочетание загрязнения воздуха и выбросов парниковых газов привело к формированию температурных режимов в Атлантике, связанных с резким увеличением активности ураганов, начавшимся примерно в 1990 году.

Это открытие меняет представления ученых о будущем. Если бы потепление Атлантического океана в основном контролировалось естественными циклами, более спокойные периоды ураганов могли бы в конечном итоге вернуться сами по себе.

Но если эта тенденция обусловлена выбросами парниковых газов, то будущие условия будут во многом зависеть от выбора, который сделают люди.

«Не стоит ожидать, что мы случайно вернемся к эпохе затишья ураганов; будущие выбросы парниковых газов станут важнейшим фактором, определяющим температуру в Атлантике», — сказал Даймонд.

Исследователи утверждают, что эти выводы также могут помочь в долгосрочном планировании вдоль атлантического побережья. Подготовка к временному природному циклу сильно отличается от планирования на случай антропогенной тенденции, которая будет продолжаться, если выбросы не сократятся.