З 1979 по 2014 рік спостереження демонстрували розширення площі морського льоду в Антарктиці та охолодження Південного океану. Це явище контрастує з більшістю кліматичних моделей, які прогнозують зменшення морського льоду та потепління океану під впливом антропогенних факторів.
Аналіз даних супутникових спостережень показав, що річні площі морського льоду в Антарктиці зростали на 0,21 млн км2 за десятиліття. Одночасно поверхневі температури моря (SST) та повітря (SAT) у Південному океані демонстрували незначне, але статистично значуще охолодження, особливо в регіонах південніше 50° пд. ш. Це охолодження супроводжувалося зменшенням теплового змішування океанічних шарів через підвищену стратифікацію, викликану надходженням талої води з льодовиків Антарктиди.
Роль природної мінливості
Дослідження на основі моделей CMIP5/6 показало, що природна мінливість кліматичної системи може пояснити спостережуване розширення морського льоду. У 24 ансамблях моделей (група HIST_ASI+) відтворено тенденцію до зростання площі льодового покриву з темпами, близькими до спостережуваних. Результати моделювання підкреслюють важливість взаємодії атмосфери, океану та льоду, що забезпечує періоди багаторічного розширення морського льоду навіть за умов глобального потепління.
Вплив на глобальні кліматичні системи
Розширення морського льоду в Антарктиці має суттєвий вплив на інші компоненти кліматичної системи:
- Телезв’язки з тропіками: Розширення льодового покриву корелює з охолодженням у тропічних широтах, зокрема у південній частині Тихого океану. Це впливає на тропічні опади, спричиняючи зміщення зональної конвергенції (ITCZ) на північ.
- Атмосферна циркуляція: Спостерігається охолодження тропосфери між 60° S і 80° S, що супроводжується змінами зональних вітрів і посиленням субтропічних струменів.
Обмеження моделей та подальші дослідження
Більшість моделей не можуть повністю відтворити спостережувані тенденції розширення морського льоду через обмеження у врахуванні природної мінливості або динаміки взаємодії між атмосферою та океаном. Дослідження вказує на необхідність врахування впливу змін поверхневих вітрів, аномалій прісної води та глобальних телезв’язків.
Розширення морського льоду в Антарктиці у 1979–2014 роках і пов’язане з цим охолодження Південного океану є результатом складної взаємодії природної мінливості клімату та антропогенних змін. Ці процеси мають значний вплив на атмосферну циркуляцію, океанічні телезв’язки та розподіл тропічних опадів, що підкреслює необхідність подальших досліджень для вдосконалення кліматичних моделей і розуміння механізмів глобальної кліматичної системи.