Блог

May 05, 2024

RealClimate: AMOC: перелом этого века или нет?

25 августа 2023 Автор: Стефан 27 комментариев Несколько недель назад исследователи Копенгагенского университета Питер и Сюзанна Дитлевсен пришли к выводу, что Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC)

25 авг 2023 от Стефан 27 комментариев

Несколько недель назад исследователи из Копенгагенского университета Питер и Сюзанна Дитлевсен пришли к выводу, что Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC), вероятно, пройдет переломный момент уже в этом столетии, скорее всего, примерно в середине века. Учитывая катастрофические последствия распада AMOC, исследование попало в заголовки многих газет, но также встретило определенный скептицизм. Теперь, когда все улеглось, хотелось бы привести некоторые мысли по поводу критики, высказанной в адрес этого исследования.

Я увидел там два основных аргумента.

1. Действительно ли используемые данные описывают изменения в AMOC?

Прямые измерения AMOC проводятся только с 2004 года, а это слишком короткий период времени для такого рода исследований. Поэтому Дитлевсены использовали температуру поверхности моря (SST) в регионе между оконечностью Гренландии и Британией в качестве индикатора, основываясь на данных Цезаря и др. 2018 (PDF; я соавтор этой статьи). Основная идея начинается с наблюдения, что в этом регионе намного теплее, чем обычно для этой широты, потому что AMOC доставляет в этот район огромное количество тепла. Следующая диаграмма, которую я сделал 25 лет назад, иллюстрирует это.

Если AMOC ослабнет, в этом регионе произойдет охлаждение. И на самом деле оно охлаждается – это единственный регион на Земле, который охладился с доиндустриальных времен. Это обычно называют «теплой дырой» или «холодной каплей».

Мы утверждали в Caesar et al. что температура поверхности моря зимой является хорошим показателем силы AMOC, основанным на климатической модели высокого разрешения. (Не летом, когда океан покрыт неглубоким поверхностным смешанным слоем, нагреваемым солнцем и сильно зависящим от погодных условий.) Мы проверили это на других климатических моделях и обнаружили, что наш индекс AMOC (т. е. основанный на ТПМ в «холодной капле» '), и фактическое замедление AMOC там сильно коррелирует (коэффициент корреляции R=0,95).

Существуют и другие индикаторы, использующие либо измеренную соленость океана, либо различные типы косвенных данных из кернов отложений, например, размеры зерен отложений на дне океана как индикаторы скорости течения глубокой южной ветви АМОК. Для меня ключевым моментом является то, что эти различные индикаторы обеспечивают довольно последовательные реконструкции AMOC, как мы показали в Caesar et al. 2021. Данные об отложениях относятся к более раннему времени, но, вероятно, не так надежны и не доходят до настоящего времени.

В последние десятилетия существуют потенциально более эффективные подходы, такие как оценки состояния океана, и они также согласуются с отпечатками SST – но они не уходят достаточно далеко во времени для исследований типа Дитлевсена. На следующем графике показано сравнение различных реконструкций за соответствующий период времени, использованных в исследовании Дитлевсена.

Реконструкции, основанные на солености, также могут быть хорошими, но они зависят от осадков, а это общеизвестно изменчивая величина, поэтому весьма сомнительно, что анализ дисперсии солености работает лучше, чем анализ сигнала ТПО.

Высказывались аргументы в пользу того, что «холодная капля» может быть вызвана не снижением AMOC, а потерей тепла на поверхности океана. Это легко проверить: если бы это было так, то охлаждение территории было бы связано с увеличением теплопотерь на поверхности. Но если виноват AMOC, то потеря тепла должна быть меньше, поскольку более холодная поверхность океана из-за уменьшения переноса тепла океаном будет терять меньше тепла. Данные повторного анализа показывают, что дело обстоит именно так.

Это было показано Халльдором Бьернссоном из исландской метеорологической службы и представлено на конференции Полярного круга в 2016 году. Я обсуждал это здесь в 2016 году, а также в своей статье RealClimate 2018 года «Если вы сомневаетесь, что AMOC ослаб, прочитайте это», вместе с возможными другие альтернативные объяснения «холодной капли». Недавно мы повторили анализ Халльдора в ПИК и получили те же результаты.

Мой вывод: за последнее столетие или около того данные SST, вероятно, являются лучшим индикатором AMOC, который у нас есть, и я не вижу конкретных доказательств того, что они ненадежны.