Почему в российской Арктике льды тают быстрее, чем в Канаде и США

Ученые объясняют это явление усилением активности атмосферного тандема из постоянного холодного циклона у берегов Канады и столь же постоянного теплого антициклона над морями Сибирского шельфа.

Лед в Арктике тает, причиняя страдания белым медведям и портя нервы администрациям Суэцкого и Панамского каналов, где все сильнее задумываются над реальностью конкуренции со стороны Северного морского пути (СМП). Это непреложный факт. Как и тот факт, что Северо-Западный проход вдоль арктического побережья Канады и США, где судоходство тоже с недавних пор стало принципиально возможным, пока не может соперничать с СМП в силу инфраструктурной девственности островов Канадского Арктического архипелага.

Ученые из Арктического и антарктического НИИ, МГУ им. М. В. Ломоносова, Гидрометцентра России, МФТИ, Института физики атмосферы им. А. М. Обухова и Института географии РАН добавили еще одну причину для оптимизма по поводу будущего Севморпути как главного высокоширотного морского пути из Тихого океана в Атлантику и обратно. Исследование опубликовано в журнале Atmosphere.

Память о лете

Формально работа геофизиков велась в рамках международной программы NABOS (Nansen and Amudsen Basins Observation System), но в фокусе исследователей были не котловины Нансена и Амундсена в центральной глубоководной части Северного Ледовитого океана, а его шельфовая зона, где, собственно, идет сейчас таяние льдов. К тому же это было классическое ретроспективное исследование, какие геофизики проводят, чтобы получить картину динамики изменений ледяного покрова за длительный отрезок времени.

Данные по температуре морской воды, полученные в ходе экспедиций на борту ледокола «Капитан Драницын» (в 2003 и 2005 годах) и на борту научно-исследовательских судов «Академик Федоров» (2013) и «Академик Трешников» (2015), сравнивались с погодными данными и спутниковыми данными о концентрации льда. В результате выстроилась любопытная картина.

В «ледяные» годы, когда в свободной ото льда морской воде накопление тепла в предыдущий летне-осенний период было минимальным, площадь льда в шельфовой зоне зимой была больше. А «безледным» годам предшествовало активное накопление в воде тепла от солнца прошедшим летом. Геофизики назвали это явление сезонной памятью.

Ничего противоречащего обычному здравому смыслу тут нет: сильнее прогрелось, меньше замерзло. Противоречит это разве что народной примете: чем жарче лето, тем холоднее зима, и наоборот. Ученых тоже интересовал не сам феномен, а то, почему сезонная память работает в море Лаптевых на Евразийском шельфе, а в канадско-американском секторе шельфа эту память у Северного Ледовитого океана словно отшибло. Хотя солнце, самое «жаркое» в Арктике в сентябре, и там, и там светит одинаково.

Ветреная парочка

Дальше в работе ученых речь идет не об установленном ими факте, а о выдвинутой ими гипотезе: «Мы объясняем отличительный “евразийско-американский” контраст как результат увеличения (с 2007 года) интенсивности дипольного режима циркуляции (воздушных масс.— С. П.) над Северным Ледовитым океаном в период АСО (август-сентябрь-октябрь.— С. П.)».

В данном случае физическая абстракция «диполь» позаимствована физиками атмосферы у коллег электрофизиков. У тех диполь составляют два заряда, равных по величине, но противоположных по знаку, которые расположены на расстоянии, когда их электромагнитные поля действуют друг на друга.

Классический пример дипольного режима циркуляции воздушных масс — над Атлантикой. Здесь на севере находится так называемая исландская депрессия — малоподвижная область низкого давления, практически стоящий на месте холодный циклон, а к югу от него, в субтропических широтах,— такой же малоподвижный Азорский антициклон с благодатной погодой: почти всегда штилем и солнцем. Плохо бывает, только когда они начинают толкаться друг с другом. В геофизике это называется североатлантическим колебанием. В Европе портится погода, дует ветер, идут дожди, в Америке срочно ищут еще не использованное женское имя для очередного урагана.

Над Северным Ледовитым океаном есть похожий диполь, «содержащий вытянутую антициклоническую ячейку с более длинной осью, вытянутую на восток по северной окраине Евразии, и сопряженную циклоническую ячейку круглой формы над канадским бассейном». Последняя, как предполагают ученые, и служит причиной того, что летом свободная ото льдов вода тут не прогревается.

Антициклон у арктического побережья России «переносит теплый и влажный воздух из северных морей через моря Сибирского шельфа до западной окраины Восточно-Сибирского моря, тем самым замедляя охлаждение поверхностных вод осенью. В американском сегменте, напротив, усиленная циклоническая циркуляция доставляет холодный воздух из Гренландского ледяного покрова, тем самым ускоряя потерю тепла океанским воздухом и сокращая интервал времени до начала замерзания».

В итоге в российской Арктике площадь льдов сокращается практически постоянно, а у берегов Канады и США — только летом.

Христофор гарантирует

Скорее всего, так оно и есть на самом деле, хотя геофизики пока осторожничают: «Поскольку представленный анализ данных наблюдений проводился для конкретного региона Северного Ледовитого океана, наши выводы в панарктическом масштабе следует рассматривать как предварительные, требующие дополнительного независимого тестирования».

Российских практиков освоения Арктики больше интересует, вероятно, другой вопрос. Это сейчас у них холодный циклон, а у нас — теплый антициклон… А ну как завтра они поменяются местами, что тогда? Ученым вольно воздушные замки в атмосфере строить, только ветер — дело ненадежное, а тут реальные миллиарды вкладываются в создание портовой и логистической инфраструктуры Севморпути и еще сами знаете чего нужного для повышения обороноспособности державы.

На их вопрос наука пока не способна ответить. Успокоить может только пример азорско-исландского атмосферного диполя. Точно можно сказать, что циклон и антициклон в нем стоят на своих местах уже полтысячи лет. Свидетель тому Христофор Колумб и все остальные, кто там был следом за ним.

Исследование проводилось при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований и Министерства науки и высшего образования РФ.