Влияние ураганов на температуру океана пересматривается
 Глаз урагана Изабель. (Фотография НАСА) (кликните картинку для увеличения) |
|
||||||||
Роль ураганов в глобальной климатической системе приобрела особый интерес ученых после предположения о том, что в последнее десятилетие сильные ураганы стали более частыми и это может продолжиться по мере потепления климата. Так как ураганы влияют на океаны и систему климата в общем, то последствия от увеличения частоты ураганов не заставят себя ждать.
Когда ураган проходит над океаном, его мощные ветры смешивают теплые поверхностные воды с холодными более глубокими водами. В результате смешивания теплые воды вынуждены опускаться на глубину, а холодные воды поднимаются на поверхность. Поднявшаяся холодная вода нагревается несколько недель у поверхности океана атмосферой до температуры, предшествовавшей урагану. Но до сих пор не было известно точно, что происходит с теплой водой в глубине океана. Высказывалось предположение, что ее тепло переноситься к полюсам океаническими течениями, внося свой вклад в глобальный процесс перенос тепла в океане, посредством которого происходит регулирование климата океаном путем переноса теплой воды от экватора и холодной к нему. Также было сказано, что тепло, накаченное в океан ураганами, усиливает последующие штормы в этой части океана. Так как высокая температура — это источник энергии ураганов, то возникает положительная обратная связь в интенсивности ураганов.
Новое исследование группы ученых из MIT показывает, что предыдущие работы завышали оценки нагрева океана ураганами и его общее влияние на климат. Предшественники оказались не в состоянии оценить сезонные изменения в океане. Большинство теплоты от теплой воды, что ураганы загоняют на глубину в течение лета и ранней осени, возвращается назад в атмосферу зимой. Поэтому величина этих тепловых аномалий не влияет на долгосрочное состояние океанов, эти результаты были опубликованы 10 февраля в журнале Geophysical Research Letters.
Анализ сезонных циклов
Океан состоит из нескольких слоев. Самый верхний слой имеет высокую температуру и называется смешанным слоем, потому что он находится в постоянном контакте с атмосферой [смешан с ней]. Ниже идет термоклинный слой с значительным вертикальным отрицательным градиентом температуры. Летом толщина смешанного слоя составляет 10-20 метров, но в течение зимы охлаждение атмосферой и сильный ветры приводят к его расширению до 100 метров и более. Как результат, в это время года смешанный слой простирается на область термоклинного и начинает отбирать тепло из его аномалий, размешенных ранее. После зимы останутся только тепловые аномалии в самой нижней [постоянной] части термоклинного слоя.
Для расчета доли тепла, оставляемого смешанным слоем в постоянной части термоклинного, исследователи опирались на теоретические модели и экспериментальные данные об изменениях океана в результате тропических циклонов в период с 1998-2006. Новое исследование показало, что глубинные слои накапливают в четыре раза меньше тепла за сезон, чем полагалось ранее.
Таким образом, тепловые аномалии в меньшей степени отвечают за перенос тепла, а служат термостатами, отдающими тепло в зимний период. Дополнительное исследование, как предполагается, будет сосредоточено на последствиях этого подогрева атмосферы в зимний период.
Интерес к вопросу перемешивания слоев растет, в том числе из-за потенциальных биологических последствий. Холодная вода содержит больше CO2, чем теплая, поднимаясь и нагреваясь вследствие урагана, она высвобождает газ в атмосферу. В тоже время, подъем богатой питательными веществами холодной воды на поверхность приводит к размножению фитопланктона. Когда планктон, в конечном счете, умрет углерод, заключенный в нем, осядет на дно. Ученые полагают, что сезонные эффекты перемешивания в океане станут основными факторами исследования по определению чистого баланса углерода между океаном и атмосферой.
Также по теме:
- Глаз шторма. Интервью Джеймса Хансена (James Hansen) директора Института Космических Исследований имени Годдарда (НАСА)
- Как пустынная пыль подкармливает Мировой океан
- Эксперимент по "удобрению" моря провалился
Источники: