«Наши результаты показывают ранее неизвестную — и удивительную — силу изменения климата, которая происходит глубоко в нашем южном полушарии: в Атлантическом океане», — говорит Ксичен Ли, докторант Института математических наук Куранта при Нью-Йоркском университете и ведущий автор исследования. "Более того, исследование предлагает дополнительное подтверждение того, что потепление в одном регионе может иметь далеко идущие последствия в другом."
За последние несколько десятилетий Антарктида испытала резкое изменение климата, и на ее полуострове наблюдается самое сильное потепление среди всех регионов планеты. Летом антарктические изменения связывают с увеличением выбросов парниковых газов и потерей стратосферного озона. Однако менее ясны силы, стоящие за изменениями климата, происходящими зимой.
Кроме того, последствия этих изменений в холодное время года носят комплексный характер, что еще больше затрудняет поиск виновных в атмосфере.
Давно известно, что на климат региона отчасти влияют изменения климата далекого Тихого океана.
Но явления, вызванные Тихим океаном, имеют более краткосрочное влияние — например, из-за Эль-Ниньо. Менее понятны более долгосрочные силы, которые вызвали потепление вдоль Антарктического полуострова или перераспределение морского льда зимой в южном полушарии на протяжении многих десятилетий.
Чтобы ответить на этот вопрос, исследователи Нью-Йоркского университета сосредоточили внимание на другом кандидате: на Атлантическом океане, который был упущен из виду как движущая сила изменения климата в Антарктике.
В частности, ученые изучили изменчивость температуры поверхности моря (SST) в Северной и тропической Атлантике — изменения температуры поверхности океана — сосредоточив внимание на последних трех десятилетиях. Этот показатель, Атлантическое многодесятилетнее колебание (AMO), ранее не рассматривался при поиске объяснений изменения климата в Антарктике.
Используя анализ временных рядов, в котором ученые сопоставили изменения ТПМ Северной и Тропической Атлантики с последующими изменениями климата Антарктики, исследователи обнаружили сильную корреляцию. В частности, они заметили, что за потеплением атлантических вод последовали изменения давления на уровне моря в море Амундсена в Антарктике.
Кроме того, эти модели потепления также предшествовали перераспределению морского льда между антарктическими морями Росса и Амундсена-Беллинсгаузена-Уэдделла.
Дэвид Холланд, соавтор исследования, профессор Института Куранта Нью-Йоркского университета и бывший директор Центра изучения атмосферного океана Нью-Йоркского университета, объяснил, что исследование состояло из двух частей, которые включали как использование данных наблюдений, так и компьютерное моделирование.
Первая часть исследования, использующая данные наблюдений, обнаружила связь или корреляцию между наборами данных Атлантики и Антарктики. Но корреляция просто означает, что две вещи, кажется, происходят вместе, и не объясняет, что может быть причиной явления.
Во втором использовалась глобальная атмосферная модель, которая позволила исследователям смоделировать потепление в Северной Атлантике. Модель ответила, как и подозревали исследователи, "изменением" климата в Антарктиде.
«Хотя наш анализ данных показал корреляцию, именно использование современной компьютерной модели позволило нам увидеть, что потепление в Северной Атлантике вызывает изменение климата Антарктики, а не наоборот», — сказал он.
Результаты исследования поднимают ряд более глубоких вопросов, например, отличается ли изменение морского льда в Антарктике от хорошо известных изменений в Арктике? В отличие от сокращения морского льда над Арктикой, антарктический морской лед не уменьшился.
Скорее, он перераспределился таким образом, что озадачил ученых: в одних областях наблюдается спад, а в других — рост.
Холланд замечает: «Из этого исследования мы узнаем, как перераспределяется антарктический морской лед, а также обнаруживаем, что лежащие в основе механизмы, контролирующие антарктический морской лед, полностью отличаются от механизмов в Арктике."
Среди других авторов исследования: Эдвин Гербер, доцент Института Куранта; и Чанхён Ю, научный сотрудник Куранта.
Исследование было поддержано грантами полярных программ Национального научного фонда (ANT-297 0732869) и атмосферных и геокосмических наук (AGS-1264195), полярных программ НАСА (NNX12AB69G) и Исследовательского института Нью-Даби в Абу-Даби (G1204).