Международная исследовательская группа представила новую реконструкцию морского льда Арктики, которая выявила низкий уровень ледового покрова в 1940-х годах.
Их результаты были опубликованы в специальном выпуске журнала Advances in Atmospheric Sciences, посвященном работе всей жизни профессора Юнци Гао, скончавшегося в июле 2021 года. Новая реконструкция может помочь климатологам скорректировать ожидания относительно будущего покрытия морского льда.
«Понимание диапазона многодесятилетних изменений морского льда в прошлом, когда антропогенное воздействие было в несколько раз слабее, чем в настоящее время, имеет ключевое значение для оценки механизмов изменения климата и прогнозирования будущих изменений морского льда в Арктике», — сказал соавтор исследования Владимир Семенов из Института физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН.
Сокращение площади арктического морского льда в последние десятилетия является ярким проявлением продолжающегося изменения климата. Эта быстрая трансформация криосферы имеет важные последствия для арктических экосистем, общества и экономики, с воздействиями, которые распространяются на среднюю температуру поверхности всего земного шара.
С конца 1970-х годов спутники непрерывно наблюдают за сезонными изменениями арктического морского льда на протяжении десятилетий. Изменения морского льда относительно хорошо отслеживаются с 1950-х годов, но из-за отсутствия наблюдений нет надежных оценок площади арктического морского льда в середине 20-го века. Этот период характеризовался сильным потеплением, известным как потепление начала 20-го века.
Предыдущие исследования установили связь между температурой приземного воздуха и морским льдом, что означает, что потепление в начале XX века сопровождалось одновременным сокращением арктического морского льда, однако масштабы и степень сокращения были неясны.
По словам соавтора исследования Ноэля Кинлисайда, исследовательская группа поставила перед собой задачу разгадать тайну аномалий морского льда в 1940-х годах — период, который, по данным инструментальных наблюдений, был почти таким же теплым, как и сегодня.
«Удивительно, но предыдущие реконструкции морского льда не указывают на значительное сокращение морского льда», — сказал Кинлисайд из Геофизического института, Университета Бергена и Центра климатических исследований Бьеркнеса.
Команда реконструировала закономерности морского льда в период с плохими данными, до 1953 года, используя установленные закономерности ковариации между морским льдом, температурой поверхности моря и закономерностями давления на уровне моря. Построение отдельных регрессионных моделей для трех географически разделенных регионов — Северного Ледовитого океана, Берингова моря и Охотского моря — улучшило соответствие моделей и снизило неопределенность.
«Наша реконструкция с использованием независимых данных дает первое весомое доказательство значительного сокращения морского льда в 1940-х годах», — сказал Кинлисайд. «Это волнующе, потому что в отличие от нынешнего потепления, выбросы антропогенных парниковых газов были относительно низкими».
Реконструкция, названная Институтом физики атмосферы реконструкцией моря ICE версии 1, предоставляет новую базу для оценки внутренней изменчивости климата. Согласно исследованию, продолжающееся сокращение площади морского льда уже значительно превышает уровень внутренней изменчивости климата — даже если предположить, что потепление Арктики в начале 20 века было в первую очередь вызвано внутренней изменчивостью климата. Это указывает на важность антропогенного воздействия.
«Наши данные могут быть использованы в качестве граничных условий для атмосферных моделей и повторных анализов», — сказал Семенов. «Выполнение моделирования атмосферных моделей для 20-го века с использованием нашей реконструкции морского льда может помочь выявить механизмы аномалии потепления начала 20-го века».
В исследовании также приняли участие Татьяна А. Алдонина из Института географии Российской академии наук, Фэй Ли из Геофизического института Университета Бергена и Центра исследований климата им. Бьеркнеса, а также Линь Ван из Института физики атмосферы Китайской академии наук.
