Площадь льдов Северного Ледовитого океана сократилась до небывалого минимума

Арктический лед становится все менее прочным и легко разрушается при небольших летних штормах

Арктический лед становится все менее прочным и легко разрушается при небольших летних штормах. Фото E. Baccega из обсуждаемой статьи в Nature

Национальный центр США по слежению за состоянием снежного и ледового покрова (US National Snow and Ice Data Center, NSIDC) объявил, что 26 августа 2012 года площадь ледового покрова Северного Ледовитого океана уменьшилась до рекордно низкого значения — 4,10 млн км2, на 70 тыс. км2 меньше предыдущего рекорда, наблюдавшегося в 2007 году, — причем еще до наступления срока, когда обычно достигается годовой минимум. И действительно, в соответствии с ожиданиями, к 9 сентября площадь льда сократилась еще на 14%, до 3,52 млн км2. При этом, как подчеркивают исследователи, лето 2012 года вовсе не было особенно теплым, и только одного теплого шторма хватило, чтобы разломать лед на большой акватории. Значительная часть ледового покрова представлена сейчас довольно тонким льдом, образовавшимся за последнюю зиму. Разрушается он неизмеримо быстрее, чем многолетний лед возрастом пять лет и больше.

Состояние ледового покрова Северного Ледовитого океана в конце лета-начале осени

Состояние ледового покрова Северного Ледовитого океана в конце лета — начале осени. Белым цветом показана поверхность, покрытая льдом 26 августа 2012 года. Линия из красных точек отмечает границы сплошного льда в предыдущий максимум открытой воды — 18 сентября 2007 года. Сплошная красная линия обозначает средние границы ледового покрова, отмечаемые 18 сентября за период с 1979-го по 2000 год. Хорошо видно радикальное сокращение площади ледового покрова в последнее время. Черной точкой показано положение Северного полюса (North Pole). Изображение из обсуждаемой статьи в Nature

За состоянием ледового покрова Северного Ледовитого океана в течение последних 34 лет ведутся постоянные спутниковые наблюдения. Площадь, покрытая льдом, конечно, сильно меняется в течение года — зимой она нарастает, летом сокращается. Сезонный минимум достигается обычно в сентябре, поэтому многолетняя динамика сентябрьских оценок сама по себе очень показательна. Можно ли было предсказать подобное рекордное значение в уменьшении ледового поля? Ход графика, приводимого на сайте NSIDC, свидетельствует о неуклонном падении данной величины.

Многолетняя динамика площади сплошного ледового покрова Северного Ледовитого океана в августе месяце

Многолетняя (с 1979-го по 2012 год) динамика площади (в миллионах км2) сплошного ледового покрова Северного Ледовитого океана в августе месяце. Каждая точка — это среднее за август данного года значение площади покрытия льдом. Предыдущий рекордный минимум был в 2007 году. Но рекорд перекрыт в этом году. Изображение из ленты новостей Arctic sea ice news & analisis на сайте NSIDC

Но оценки, даваемые разными моделями, показывают большой разброс. Согласно этим моделям, полного освобождения поверхности Северного Ледовитого океана ото льда следует ожидать в период от 2040 года до конца текущего столетия. Однако поскольку сокращение площади льдов в реальности происходит быстрее, чем предсказывали все модели, некоторые авторы полагают, что полного освобождения Арктики от льда на поверхности океана можно ожидать уже к 2030 году.

Директор NSIDC Марк Серриз (Mark Serreze) считает, что предложенные ранее модели недооценивали масштаб вариабельности многих природных процессов, а также последствий быстрого уменьшения толщины льда. Очевидно также, что увеличение площади океана, свободной ото льда, ведет к уменьшению величины альбедо (коэффициента, показывающего отражение солнечного света от земной поверхности), а соответственно — к увеличению поглощения солнечного тепла поверхностью океана. Значительная неопределенность существует и в оценках величины антропогенной эмиссии важнейшего парникового газа, СО2.

Водные массы подо льдом характеризуются так называемой обратной стратификацией: самая холодная вода, с температурой около –2°С, находится подо льдом, но на глубине 200–300 м вода уже имеет температуру +1°С. С увеличением глубины возрастает также соленость, а соответственно, и плотность. Формирующийся скачок плотности, пикноклин, фактически изолирует лед от теплой воды снизу. Разрушение пикноклина чревато подходом теплой воды к нижней поверхности льда и ускорением таяния. Поскольку более тонкий лед пропускает больше света, это ведет к увеличению продукции фитопланктона подо льдом и последующим перестройкам в составе всего планктонного сообщества. Так, доминировавшие раньше в высокой Арктике веслоногие рачки Calanus hyperboreus и Calanus glacialis всё чаще замещаются обычным в Северной Атлантике Calanus finmarchicus.

Естественно, возникает вопрос: а не бывало ли раньше подобного освобождения ото льда Северного Ледовитого океана в конце лета? Специалисты говорят, что за последние 2,5 миллиона лет это случалось неоднократно, причем последний раз сравнительно недавно, 8000–6500 лет назад, во время так называемого голоценового термального максимума (см. Holocene climatic optimum). Не очень понятно, как такое потепление мог пережить белый (полярный) медведь (Ursus maritimus), благополучие которого сейчас теснейшим образом зависит от состояния ледового покрова, так как только со льда медведь может добывать свою основную пищу — тюленей. Возможно, что экологическая специализация белого медведя тогда еще не зашла так далеко. Кроме того, следует учитывать существовавшее тогда большое количество морских млекопитающих, например моржей, на лежбищах которых в течение некоторого периода года могли кормиться медведи.

Источник: Quirin Schiermeier. Ice loss shifts Arctic cycles // Nature. 2012. V. 489. P. 185–186.

См. также:
1) Julienne C. Stroeve, Vladimir Kattsov, Andrew Barrett, et al. Trends in Arctic sea ice extent from CMIP5, CMIP3 and observations // Geophysical Research Letters. 2012. V. 39. L16502, 7 PP.
2) Svend Funder, Hugues Goosse, Hans Jepsen et al. A 10,000-year record of Arctic ocean sea-ice variability—view from the beach // Science. 2011. V. 333. P. 747–750.
3) Спасти белых медведей от исчезновения может только сокращение выбросов парниковых газов, «Элементы», 14.01.2011.

Алексей Гиляров


15
Показать комментарии (15)
Свернуть комментарии (15)

  • Rattus  | 20.09.2012 | 06:51 Ответить
    А то, что на графике ордината не от нуля - это кагбе нормально?
    Как по Нам, так это минимум весьма грубая неряшливость.
    Ответить
    • Алексей Гиляров > Rattus | 20.09.2012 | 10:13 Ответить
      Ну если Вам не нравится, скопируйте график и продолжите ординату вниз до нуля. И что изменится? График станет неудобным для рассматривания, и только! Никакой здесь нет ошибки или неряшливости. Каждый, кому приходилось рисовать графики для доклада или статьи, сталкивался с проблемой выбора масштабов по осям и, конечно, с тем, откуда начинать отсчет...
      Ответить
      • niki > Алексей Гиляров | 20.09.2012 | 19:20 Ответить
        Страсть как неудобным
        Ответить
      • Rattus > Алексей Гиляров | 20.09.2012 | 19:29 Ответить
        >Ну если Вам не нравится
        Полагаю, исходная статья все же не должна оформляться в стилистике ребуса и конструктора "сделай сам" и сложность представляемого материала здесь не оправдание.

        >График станет неудобным для рассматривания, и только!
        Нет: тогда по графику можно будет оценить и вклад наблюдаемых изменений в общий объем и, если он незначителен (хотя здесь не совсем тот случай), то это просто станет очевидно.

        А то ведь так и 0,0001% можно сделать "существенным приростом".
        Ответить
      • olegov > Алексей Гиляров | 24.09.2012 | 21:31 Ответить
        График нормальный, виден разброс, замечание в основном касалось того что в статье говорится про интерполяции вперед, а вот их то на этом графике и не нарисовано, вызывает справедливые вопросы, так и статобработка данных тоже не освещена, ошибку модели можно было привести, к.детерминации...
        Кстати а где сам график в оригинале? Не нашел.
        Ответить
    • Corund > Rattus | 20.09.2012 | 18:53 Ответить
      А почему тогда и абсцисса не от нуля? Чем она хуже ординаты???
      Ответить
      • Rattus > Corund | 20.09.2012 | 19:31 Ответить
        Если бы автор пытался делать прогноз, то на это тоже следовало бы указать.
        Ответить
      • Скеп-тик > Corund | 21.09.2012 | 21:46 Ответить
        От сотворения мира. Или Большого взрыва.
        Ответить
    • vladimir > Rattus | 23.09.2012 | 06:57 Ответить
      никого не смущает факт, что минимум с 1979 года? я слышал, что есть какие-то описательные данные 1926 года, указывающие на то, что тогда дела обстояли хуже. если интересно, я могу поискать ссылки...
      Ответить
  • Henker  | 21.09.2012 | 20:14 Ответить
    А вот и модель процесса:
    http://www.youtube.com/watch?v=WUBCQm0M96M&feature=player_embedded
    Ответить
  • olegov  | 24.09.2012 | 21:07 Ответить
    Наверное все эти льды мигрировали в Венецию, там в 2012 году впервые за 80 лет замерзли каналы.
    Ответить
  • olegov  | 25.09.2012 | 17:11 Ответить
    Обработал график в статистике уравнение [Плошадь льдов]= -0,0799*[год] + 166,56 R2=0.71 или 71% поведения данных описывается моделью.
    Прогноз 2085 г льды исчезнут т.е. площадь = 0.

    Алексей, подскажите какие модели применяли авторы статьи если по линейной получается вместо 2030-2040 заявленных аж 2085 год? Может быть полином 6 степени?
    Ответить
    • Скеп-тик > olegov | 25.09.2012 | 19:35 Ответить
      А если посмотреть на график прищюрившись, с 1979 по 2000 прямая практически горизонтальна, и только потом пошла резко вниз.
      А в 1942 "Адмирал Шеер" обошел Новую Землю с севера по чистой воде.
      Ответить
    • Алексей Гиляров > olegov | 25.09.2012 | 21:02 Ответить
      Посмотрите в статье Julienne C. Stroeve, Vladimir Kattsov, Andrew Barrett, et al. Trends in Arctic sea ice extent from CMIP5, CMIP3 and observations // Geophysical Research Letters. 2012. V. 39. L16502, 7 PP. Можно через Science-hub попросить текст всей статьи или обратиться к авторам. Там есть и список литературы непосредственно по моделям. Просто экстраполировать далее эмпирические данные, приведенные на графике, вряд ли разумно. Надо учитывать толщину льда, изменения альбедо, течения, содержание СО2 в атмосфере и еще много чего...
      Ответить
      • olegov > Алексей Гиляров | 25.09.2012 | 22:44 Ответить
        Спасибо за сссылку, но статья новая в открытом доступе не нашел, зато нашел ряд статей 2003-2011 г.г., где указан более широкий период наблюдения от 1930 годов и ранее, в результате этот график если продлить назад получается минимум площади льда не хуже чем в 2012, и если ли по полному графику строить модель получится колебательная система и льды не исчезнут.
        вот например ссылка http://seaice.alaska.edu/gi/publications/mahoney/Mahoney_2008_JGR_20thC_RSI.pdf
        Ответить
Написать комментарий


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»