К настоящему времени предложено более десятка теорий так называемого перерыва в глобальном потеплении, начиная от загрязнения воздуха и заканчивая вулканами и солнечными пятнами. Новое исследование Вашингтонского университета показывает, что тепло, отсутствующее на поверхности, глубоко проникает в северную и южную части Атлантического океана и является частью естественного цикла. Исследование опубликовано 22 августа в журнале Science.Подземное потепление в океане объясняет, почему глобальные средние температуры воздуха стабилизировались с 1999 года, несмотря на то, что парниковые газы удерживают больше солнечного тепла у поверхности Земли.
«Каждую неделю появляется новое объяснение перерыва», — сказал автор-корреспондент Ка-Кит Тунг, профессор прикладной математики из Университета штата Вашингтон и член адъюнктуры факультета атмосферных наук. «Многие из более ранних работ обязательно были сосредоточены на симптомах на поверхности Земли, где мы видим множество различных и связанных явлений. Мы изучили наблюдения в океане, чтобы попытаться найти основную причину».
Результаты показывают, что в начале этого столетия медленное течение в Атлантике, переносящее тепло между двумя полюсами, ускорилось, отведя тепло вниз почти на милю (1500 метров). Большинство предыдущих исследований было сосредоточено на краткосрочной изменчивости или частицах, которые могут блокировать входящий солнечный свет, но они не могли объяснить огромное количество тепла, отсутствующее более чем на десятилетие.«Это открытие является неожиданностью, поскольку современные теории указывают на Тихий океан как на виновника скрытого тепла», — сказал Тунг. «Но данные достаточно убедительны, и они говорят об обратном».Дун и соавтор Сяньяо Чен из Океанического университета Китая, который в прошлом году был приглашенным профессором в UW, использовали недавние наблюдения глубоководной температуры с буев Argo, которые отбирают образцы воды на глубине до 6500 футов (2000 метров).
Данные показывают увеличение поглощения тепла примерно в 1999 г., когда быстрое потепление 20-го века прекратилось.«Существуют повторяющиеся циклы, обусловленные соленостью, которые могут накапливать тепло глубоко в Атлантическом и Южном океанах», — сказал Тунг. «После 30 лет быстрого потепления в теплой фазе, теперь время для прохладной фазы».Они обнаружили, что быстрое потепление в последние три десятилетия 20-го века примерно наполовину было вызвано глобальным потеплением, а половина — естественным циклом Атлантического океана, который удерживал больше тепла у поверхности.
Когда наблюдения показывают, что океанский цикл изменился примерно в 2000 году, течение начало втягивать тепло глубже в океан, работая, чтобы противодействовать потеплению, вызванному деятельностью человека.Цикл начинается, когда более соленая и плотная вода на поверхности северной части Атлантического океана, недалеко от Исландии, заставляет воду опускаться. Это изменяет скорость огромного течения в Атлантическом океане, которое распространяет тепло по всей планете.
«Когда тяжелая вода находится поверх легкой, она просто очень быстро погружается и принимает тепло», — сказал Танг. По словам Тунга, недавние наблюдения на поверхности в Северной Атлантике показывают рекордно высокую соленость, в то время как в то же время более глубокие воды в Северной Атлантике показывают возрастающее количество тепла.
Авторы выкопали исторические данные, чтобы показать, что похолодание за три десятилетия с 1945 по 1975 год, которое заставило людей беспокоиться о начале ледникового периода, происходило во время фазы похолодания. (Считалось, что это вызвано загрязнением воздуха.) Более ранние записи в Центральной Англии показывают, что цикл от 40 до 70 лет насчитывает столетия, а другие записи показывают, что он существовал тысячелетия.Изменения в циркуляции Атлантического океана исторически означали примерно 30 более теплых лет, за которыми следуют 30 более прохладных лет. Однако теперь, когда это происходит на фоне глобального потепления, эта тенденция больше похожа на лестницу.
Колебания температуры имеют естественный переключатель. В теплый период более быстрые течения заставляют больше тропических вод перемещаться в Северную Атлантику, нагревая как поверхность, так и глубоководные воды.
На поверхности это потепление тает лед. Это в конечном итоге делает поверхностную воду там менее плотной и через несколько десятилетий тормозит циркуляцию, вызывая 30-летнюю фазу охлаждения.Это объяснение подразумевает, что нынешнее замедление глобального потепления может продлиться еще десятилетие или дольше, а затем быстрое потепление вернется. Но Танг подчеркивает, что трудно предсказать, что будет дальше.
Бассейн пресной воды от тающего льда, который теперь находится в Северном Ледовитом океане, может вылиться в Северную Атлантику, нарушив цикл.«Мы не говорим о нормальной ситуации, потому что из-за изменения климата происходит так много всего, — сказал Тунг.