Меняющийся остров Маккуори
Если вы когда-нибудь окажетесь на острове Маккуори — узком, продуваемом всеми ветрами хребте на полпути между Тасманией и Антарктидой — первое, что вы заметите, это дикая природа. Морские слоны растягиваются на тёмных пляжах. Королевские пингвины маршируют по поросшим мхом склонам. Альбатросы кружат над обширными безлесными возвышенностями.
Но если присмотреться внимательнее, то [остров меняется](https://www.antarctica.gov.au/magazine/issue-23-december-2012/science/a-brave-new-world-as-macquarie-island-moves-towards-recovery/). Склоны становятся более болотистыми. Знаковые мегатравы, такие как Pleurophyllum и Stilbocarpa, отступают.
В течение многих лет учёные подозревали, что причиной является [увеличение количества осадков](https://doi.org/10.1111/1365-2664.12436). Наше новое исследование, опубликованное в Weather and Climate Dynamics, подтверждает это — и показывает, что история выходит далеко за рамки одного удалённого объекта всемирного наследия ЮНЕСКО.
Южный океан играет огромную роль в глобальной климатической системе. Он поглощает большую часть [избыточного тепла](https://theconversation.com/the-southern-ocean-absorbs-more-heat-than-any-other-ocean-on-earth-and-the-impacts-will-be-felt-for-generations-189561), улавливаемого парниковыми газами, и значительную долю [углекислого газа](https://phys.org/news/2022-09-southern-ocean-climate.html?utmsource=embeddings&utmmedium=related&utm_campaign=internal), выбрасываемого в результате деятельности человека.
Штормы в Южном океане также влияют на погодные условия в Австралии, Новой Зеландии и во всём мире. Тем не менее это одно из наименее изученных мест на Земле.
Анализ данных
Мы проанализировали 45 лет (1979–2023) ежедневных наблюдений за осадками и сравнили их с широко используемой реконструкцией более ранней погоды, известной как ERA5. Мы хотели понять метеорологию, стоящую за увеличением количества осадков, то есть выяснить, было ли это вызвано увеличением количества штормов или более интенсивными осадками во время штормов. Для этого мы поместили каждый день в наборе данных в один из пяти синоптических режимов на основе давления, влажности, ветра и температуры.
Эти режимы включали системы низкого давления, вторжения холодного воздуха и адвекцию тёплого воздуха (тёплый воздух, который движется к полюсу впереди холодного фронта).
Наш анализ показал, что годовое количество осадков на острове Маккуори увеличилось на 28% с 1979 года — около 260 миллиметров в год. Реконструкция ERA5, напротив, показывает лишь 8% увеличение — пропуская большую часть этих изменений.
Постепенное смещение траектории штормов к Антарктиде [хорошо известно](https://doi.org/10.1007/s00382-011-1065-6), и наши результаты показывают, как это более масштабное изменение формирует погоду на острове Маккуори сегодня.
Важно отметить, что мы обнаружили, что эти изменения не являются причиной увеличения количества осадков, поскольку один влажный режим (адвекция тёплого воздуха) в значительной степени заменял другой (низкое давление). Вместо этого штормы теперь производят больше осадков, когда они происходят.
Если усиление осадков, которое мы наблюдаем на острове Маккуори, отражает условия в поясе штормов Южного океана — как [указывают](https://doi.org/10.1175/JCLI-D-20-0120.1) [множество](https://doi.org/10.1175/JCLI3570.1) линий доказательств — последствия будут серьёзными.
Более влажная траектория штормов означает больше пресной воды, поступающей в верхний слой океана. Это усиливает различные слои в океанах и уменьшает количество перемешивания. В свою очередь, это изменяет силу океанских течений.
Наша оценка показывает, что в 2023 году это дополнительное количество осадков эквивалентно примерно 2300 метрическим гигатоннам дополнительной пресной воды в год в высокоширотном Южном океане — на порядок больше, чем недавний [вклад талой воды из Антарктики](https://doi.org/10.5194/gmd-16-7289-2023). И эта разница продолжает расти.
Увеличение количества осадков также повлияет на солёность воды на поверхности океана, что влияет на движение питательных веществ и углерода. В результате это может изменить продуктивность и химический состав Южного океана — одного из важнейших в мире [поглотителей углерода](https://doi.org/10.1038/s43017-022-00381-x) — всё ещё неопределёнными способами.
Это увеличение количества осадков требует соответствующего увеличения испарения, которое охлаждает океан, точно так же, как наши тела охлаждаются, когда наш пот испаряется. Над облачным Южным океаном это испарение является основным средством охлаждения океана.
Наш анализ показывает, что Южный океан может охлаждаться на 10–15% больше, чем в 1979 году — просто за счёт затрат энергии на испарение, которое питает дополнительные осадки. Это испарение распространяется на более широкий Южный океан.
По сути, Южный океан может «потеть» больше в ответ на изменение климата.
Остров Маккуори — всего лишь крошечный клочок земли в самом штормовом океане Земли. Но его долгосрочные данные об осадках позволяют предположить, что Южный океан — двигатель глобального поглощения тепла и углерода — меняется быстрее и драматичнее, чем мы думали.
Следующая задача — определить, насколько далеко этот сигнал распространяется по штормовой трассе, и что он означает для климатической системы, от которой мы все зависим.
Предоставлено: [The Conversation](https://phys.org/partners/the-conversation/).