Международная команда ученых показала, что теплые атмосферные реки, возникающие из-за изменения климата, приносят огромное количество осадков в Арктику. Но если в одних районах выпадает дождь, то в Гренландию эти атмосферные потоки приносят обильные снегопады, которые отчасти компенсируют потери льда и сдерживают общее таяние, крупнейшего ледника в северном полушарии. Работа опубликована в журнале Geophysical Research Letters.
Теплые атмосферные реки сдерживают таянье Гренландии
Международная команда ученых показала, что теплые атмосферные реки, возникающие из-за изменения климата, приносят огромное количество осадков в Арктику. Но если в одних районах выпадает дождь, то в Гренландию эти атмосферные потоки приносят обильные снегопады, которые отчасти компенсируют потери льда и сдерживают таяние крупнейшего ледника в северном полушарии.
14 марта 2022 года над Северной Атлантикой пронесся мощный циклон. Он принес интенсивную атмосферную реку на крайний север и направил влагу на Гренландию (слева), Исландию (в центре) и Шпицберген (Норвегия) (на фото нет). NASA/MODIS
Атмосферные реки — это потоки водяного пара, которые переносят влагу и тепло из теплых океанов в более холодные высокие широты.
До недавнего времени считалось, что они только усугубляют потерю арктического льда. Но в марте 2022 года интенсивная атмосферная река принесла в Гренландию 16 миллиардов тонн снега. Этого было достаточно, чтобы компенсировать ежегодную потерю льда щитом на 8%, говорится в исследовании. Этот огромный снегопад укрыл ледник свежим чистым снегом, усилил отражение и задержал начало таяния льда почти на 2 недели.
Соавтор исследования Алан Хаббард, полевой гляциолог из Университетов Оулу, Финляндия, и Арктического университета Тромсё, Норвегия, более десяти лет изучал влияние осадков на таяние и динамику льда Гренландии.
«К сожалению, Гренландский ледяной щит не спасут атмосферные реки», — говорит соавтор работы гляциолог Алан Хаббард. — «Но в этом новом исследовании мы видим, что, вопреки распространенному мнению, теплые атмосферные реки могут быть совсем неплохой новостью».
Таяние Гренландии
Гляциолог Алан Хаббард держит в руках ледовый керн, отобранный на юго-востоке Гренландии. Видимое разделение между льдом слева и снежным фирном справа свидетельствует о жарком летнем таянии и повторном замерзании.
Арктика нагревается почти в четыре раза быстрее, чем Земля в среднем с 1980 года, и Гренландия тает. Более высокие температуры из-за изменения климата означают больше дождей и меньше снега, даже в центральных областях ледяного щита.
Согласно климатическим прогнозам, атмосферные реки в будущем станут еще интенсивнее в ответ на изменение климата, поэтому понимание их воздействия на Гренландский ледяной щит имеет важное значение.
Ханна Бейли, геохимик из Университета Оулу и ведущий автор исследования, работала на Шпицбергене в марте 2022 года, когда пришла интенсивная атмосферная река. Сильный дождь лил на Шпицбергене в течение нескольких дней, превратив зимний снежный покров в болото и резко остановив полевые работы. Но Бейли задалась вопросом: а какое влияние этот шторм оказал на Гренландский ледяной щит?
Год спустя Бейли и Хаббард отправились на поиски следов шторма на юго-востоке Гренландии. Там, на высоте около 2000 метров над уровнем моря, достаточно холодно, чтобы снег накапливался год за годом, постепенно уплотняясь и образуя сначала фирн и потом лед. В этой «фирновой зоне» исследователи вырыли глубокую яму и собрали образцы на глубине 15 метров, чтобы оценить целое десятилетие осадков.
«Использование отбора проб фирнового керна на большой высоте и изотопного анализа позволило нам точно определить размеры этого необычайного снегопада, выпавшего из этой атмосферной реки», — говорит Бейли. — «Это редкая возможность напрямую связать такое событие с балансом массы и динамикой поверхности ледяного щита Гренландии».
Атмосферные реки: не все так плохо
Региональная и местная климатология во время атмосферной реки в марте 2022 г. a) Карта, показывающая общее количество накопленного снега 14 марта 2022 г. Черные квадраты указывают на расположение автоматических метеостанций NSE, TAS_L (PROMICE) и Tasiilaq (Датский метеорологический институт), а оранжевый ромб показывает местоположение фирнового керна FC-23-A (данное исследование). b). Почасовое направление ветра, давление на уровне моря, температура воздуха у поверхности, суммарное и суточное количество снега, зарегистрированное на NSE (синий штрих) и Tasiilaq (сплошной серый) в период с 7 по 20 марта 2022 года. Синяя вертикальная штриховка обозначает событие «атмосферной реки».
Атмосферная река обрушила на Шпицберген дождь, но в 2000 километрах от него, на юго-востоке Гренландии, она принесла снег — и много снега. 14 марта на ледяной щит выпало 11,6 миллиарда тонн снега, а в течение следующих нескольких дней выпало еще 4,5 миллиарда тонн. Один миллиард тонн снега примерно равен одному кубическому километру пресной воды. Всего за три дня эта атмосферная река принесла достаточно снега, чтобы компенсировать потерю массы Гренландского ледяного щита на 8% в гидрологическом году 2021-2022.
Добавив так много свежего снега, атмосферная река задержала начало летнего таяния льда примерно на 11 дней, несмотря на более высокие, чем в среднем, весенние температуры.
Необходимы дополнительные исследования, чтобы понять влияние атмосферных рек на лед Гренландии в прошлом и предсказать, как это может измениться в будущем. Но если потепление продолжится, все осадки в конечном итоге выпадут в Гренландии в виде дождя, что увеличит потерю льда, говорит Бейли: «Атмосферные реки играют двоякую роль в формировании будущего Гренландии, и даже всей Арктики».