Учёные Арктического и антарктического научно-исследовательского института установили механизм, позволяющий прогнозировать аномальное таяние многолетних льдов Гренландского моря за 1-4 года до его начала. Механизм прогнозирования основан на измерении теплосодержания атлантических вод, поступающих в Северный Ледовитый океан через пролив Фрама. 

Возможность прогнозировать ледовую обстановку на несколько лет вперед открывает принципиально новые горизонты для долгосрочного планирования. Это особенно важно для Гренландского моря – зоны активного взаимодействия атлантических и полярных вод, где состояние многолетних льдов является одним из важнейших индикаторов происходящих климатических изменений.

Заблаговременный прогноз их состояния позволит судоходным компаниям и операторам СМП точнее выбирать маршруты, сроки проводки и оценивать риски задолго до начала навигационного сезона.

Результаты проведенных исследований, охватывающее почти три десятилетия наблюдений, демонстрируют, что основной фактор деградации льда – прогрев атлантических вод. Ключевую роль играет адвекция тепла через пролив Фрама.

Учёные выявили два доминирующих механизма воздействия атлантических вод на арктический лёд. Первый – прямой и быстрый: тёплые воды поступают к нижней границе льда и вызывают его таяние в течение 1–6 месяцев. Второй – отсроченный и более значимый: усиление летне-осеннего поступления атлантических вод через пролив Фрама увеличивает теплосодержание подповерхностного слоя. Через вертикальный теплообмен – усилившийся в середине 2010-х годов из-за ослабления океанической стратификации – это тепло вызывает аномальное таяние многолетних льдов спустя 2–3 года. Именно этот отсроченный эффект и открывает окно для долгосрочного прогноза.
 

«Арктика – один из регионов, наиболее чувствительных к климатическим изменениям. Это явление широко известно как «арктическое усиление». В исследовании мы показали, что состояние старых льдов Гренландского моря во многом определяется тем, что происходит в толще воды еще за несколько лет до видимых изменений на поверхности. Атлантические воды проникают всё глубже в Арктику, нарушают привычную стратификацию – и их тепло в итоге добирается до льда у поверхности. Океан выполняет роль теплового аккумулятора – он накапливает тепловые аномалии, которые затем достигают ледяного покрова. Полученные результаты позволяют улучшить прогнозирование не только долгосрочных трендов, но и сезонных изменений ледовой обстановки», – отметила научный сотрудник отдела океанологии ААНИИ Наталья Лис.

Исследование основано на анализе данных наблюдений и климатических реанализов ERA5, ORAS5 и CMEMS за период 1996–2023 годов. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (грант № 24-27-00221).

Фото: Сергей Мурзанаев, архив ААНИИ

Арктический и антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ) — ведущий мировой научный центр по исследованию полярных областей Земли. Институт проводит весь цикл работ в высоких широтах в интересах Российской Федерации и коммерческих компаний. Научные подразделения института занимаются фундаментальными и прикладными исследованиями климата, процессов в атмосфере, ближнем космосе, морской среде и ледяном покрове. ААНИИ является государственным оператором для организации и осуществления деятельности в Арктике. Распоряжением Правительства Российской Федерации от 8.10.2012 г. №1872-р Арктический и антарктический научно-исследовательский институт назначен государственным оператором для организации и осуществления деятельности в Антарктике в интересах Российской Федерации. За 105 лет научной работы специалистами института организовано около 1 200 экспедиций в Арктику и Антарктиду. В 1994 году институту был присвоен статус государственного научного центра Российской Федерации. В настоящее время ААНИИ входит в структуру Росгидромета. С 2017 года институт возглавляет доктор географических наук, профессор РАН Александр Макаров.