Океан как слоеный пирог

В статье Игоря Полякова и соавторов, принятой к публикации в Journal of Physical Oceanography (http://journals.ametsoc.org/doi/abs/10.1175/2010JPO4339.1), на основе моделей и наблюдений последнего времени произведена переоценка влияния, которое Атлантический слой может оказывать на лед. По их словам, увеличенный поток тепла из глубин океана может быть ответственным за уменьшение толщины льда, наблюдаемое в последнее время, в той же степени, что и потепление атмосферы.

А знаете ли вы что Северный Ледовитый океан очень похож на слоеный пирог? Весь Мировой океан в целом очень часто напоминает это кулинарное изделие, но в Арктике аналогия выражена особенно хорошо.

Сверху находится холодный слой воды, который взаимодействует с атмосферой и подвергается всяческим издевательствам вроде образования льда, конвекции и т.п. Слой этот довольно легкий, поскольку распресняется и реками, и осадками, и таяньем льда летом, и именно поэтому находится наверху. Соленость и температура в этом слое примерно однородны по глубине, так что и вода, и разная живность могут вертикально перемещаться в нем достаточно свободно. Дальше идет слой, в котором соленость резко увеличивается с глубиной, — так называемый галоклин.

Через него довольно сложно пробиваться в вертикальном направлении, необходимо много усилий, а природа напрягаться не любит, так что тепла через галоклин проходит сравнительно немного.

Под галоклином же начинаются «чудеса» — слой теплой воды, называемой Атлантическим слоем. Дело в том что вода эта, приходящая из Атлантического океана через пролив Фрама и желоб Святой Анны, солонее и теплее той, что находится на поверхности Северного Ледовитого океана. Поскольку при низких температурах изменения плотности воды в основном определяются изменениями солености, Атлантическая вода, как более плотная, опускается на глубину. У самого же дна находится довольно толстый слой холодной соленой воды. Так получается, что Атлантический слой образует в Северном Ледовитом океане что-то вроде теплой начинки.

Надо сказать, что «теплая» — это максимум +2-3° С, но для Арктики, где у поверхности температура воды близка к температуре замерзания, которая у соленой воды минусовая, это довольно тепло. Галоклин, находящийся над Атлантическим слоем, служит барьером для тепла, затрудняя ему возможность добраться до поверхности. Долгое время считалось, что галоклин настолько хорошо защищает поверхностный слой, что тепло из Атлантического слоя практически не может сколько-нибудь заметно повлиять на толщину льда. Однако значительные изменения, которые испытывает Северный Ледовитый океан в последнее время, заставили ученых пересмотреть эти представления.

Измерения, сделанные в океанографических экспедициях, в частности в рамках Международного проекта NABOS, зафиксировали в начале 2000-х значительное увеличение температуры Атлантического слоя по сравнению с климатологическим средним, достигающее 1°. Атлантический слой поднялся ближе к поверхности, а галоклин ослаб.

Николай Колдунов,
Институт океанографии
(Гамбург)
http://oceanographers.ru/