אחד המאפיינים הדרמטיים ביותר של שינויי אקלים אחרונים הוא הירידה של קיץ קרח ים ארקטי. ההשפעות של אובדן הקרח בקיץ הנוכחי על החברה הצפונית מערכות אקולוגיות ארקטיותוגם האקלים באופן מקומי ועוד מרוחק, כבר מורגשים.
פחות ידועים הם השינויים הדרמטיים בקרח הים החורפי באזורים כמו גרינלנד וים איסלנד, שם אין כמותה את הירידה במהלך 30 השנים האחרונות מאז 1900, אז החלו רשומות קרח באזור.
במחקר שפורסם ב שינוי אקלים טבעאנו מראים כי אובדן קרח הים באזור תת-קוטבי זה משפיע על ייצור מים צפופים המהווים את החלק העמוק ביותר של זרימת הפיכה אטלנטית Meridional (AMOC). ה- AMOC הוא מחזור אוקיינוס הנושא מים חמים מהטרופיים צפונה בשכבות העליונות של האוקיאנוס האטלנטי עם זרימה חוזרת של מים קרים דרומה בעומק. כיוון שכך, השפעת שינויים אלה עשויה להיות אקלים קריר יותר במערב אירופה.
אובדן קרח הים החורף /
חלק ניכר מהמים הצפופים ב- AMOC מיוצרים בים גרינלנד ובאיסלנד באמצעות העברת חום ולחות מהאוקיאנוס לאטמוספרה. העברת החום הופכת את מי השטח באזורים אלה לקרים יותר, מלוחים וצפופים יותר, וכתוצאה מכך א התהפכות משכנעת של עמוד המים. זה משמש גם לחימום האווירה בחלק זה של העולם, מה שמביא לעיתים קרובות לתצורות ענן ייחודיות שנראות בתמונות לוויין של האזור.
כמה העברת חום, או אילוץ אטמוספרי, מתרחשת בעוצמת ההבדל בין טמפרטורת האוויר והים ומהירות רוח פני השטח. כתוצאה מכך, זה בדרך כלל הגדול ביותר בסמוך לקצה קרח הים, שבו אוויר קוטב קר ויבש בא לראשונה במגע עם מי השטח החמים.
R / V קנור בתנאי סערה ליד איסלנד שם היה העברה גדולה של חום ולחות מהאוקיאנוס לאטמוספירה. קגטיל ווג'ה
נסיגת קרח ים והסעת אוקיינוס
במחקר שלנו אנו מראים כי הנסיגה של קרח ים חורפי הביאה להפחתה גדולה בעוצמת ההסעה האוקיאנית בים גרינלנד ובאיסלנד. שינויים אלה מעלים את האפשרות להעביר פחות חום מהאוקיאנוס לאטמוספירה באזורים אלה, וכתוצאה מכך AMOC חלש יותר, אשר בתורו פירושו פחות מים סובטרופיים שהובאו צפונה ובסופו של דבר קירור אפשרי של אירופה.
בנוסף לכוח אטמוספרי גדול, הסעה אוקיאנית מתרחשת בדרך כלל באזורים בהם יש ניגודיות בצפיפות אנכית חלשה, לרוב בתוך זרם אוקיינוס סגור הידוע כגיר ציקלוני. זה מקל על התהפכות ההסעה כדי להתרחב לעומקים גדולים יותר בים. עד לא מזמן, הגבעות בים גרינלנד ובאיסלנד שהותנו לפני כניסה לאוקיאנוס היו ממוקמות קרוב לקצה הקרח, וכתוצאה מכך הכוח האטמוספרי היה גדול, והתוצאה הייתה התהפכות עמוקה של הסעה.
עם זאת, נסיגת החורף של קרח הים הסיטה עתה את אזורי הכוח האטמוספרי הגדול ביותר מגבעות אלה. במילים אחרות, האזורים שבהם הכוח הוא הגדול ביותר והאזורים הרגישים ביותר להסעת האוקיאנוס העמוק התרחקו זה מזה. מאז שנות השבעים, הדבר הביא לירידה של 1970% בערך בהיקף הכוח הזה, או העברת חום מהאוקיאנוס לאטמוספרה, מעל שדרות האיסלנד וים גרינלנד.
R / V קנור בתנאי סערה ליד איסלנד שם היה העברה גדולה של חום ולחות מהאוקיאנוס לאטמוספירה. קגטיל ווג'ההשפעה על האוקיאנוס ואירופה
בעזרת מודל אוקיינוס שכבה מעורבת, בדקנו את ההשפעה של הכוח האטמוספרי המופחת הזה. בים גרינלנד אנו מראים כי הירידה בכוח תביא ככל הנראה למעבר מהותי באופי ההסעה האוקיאנית שם. אכן, תוצאות המודל שלנו מציעות שינוי ממצב של הסעה לעומק ביניים למצב בו מתרחשת רק הסעה רדודה.
מכיוון שים גרינלנד מספק הרבה מהמים העמוקים האמצעיים הממלאים את הים הנורדי, למעבר זה יש פוטנציאל לשנות את מאפייני הטמפרטורה והמליחות של הימים הללו. בים איסלנד אנו מדגימים כי הפחתה מתמשכת של הכוח האטמוספרי עשויה להחליש את זרימת האוקיאנוס המקומית אשר הוכח לאחרונה כי היא מספקת שליש מהמים הצפופים ל חלק עמוק של ה- AMOC.
תצפיות, פרוקסי, והדמיות מודל מציעים כי לאחרונה התרחשה היחלשות של ה- AMOC, ודגמים צופים כי האטה זו תימשך. היחלשות כזו של ה- AMOC תביא להשפעות דרמטיות על האקלים של צפון האוקיאנוס האטלנטי ומערב אירופה. בפרט זה יפחית את נפח המים החמים המועברים על פני השטח לכיוון מערב אירופה. זה יפחית את מקור החום השומר על שפירת האקלים באזור.
אף על פי שיש ויכוח לא מבוטל ביחס לדינמיקה של ה- AMOC, אחד המנגנונים המוצעים לירידה הנוכחית והצפויה הוא התרעננות מי השטח - למשל בגלל מי התכה המוגברים מגיליון הקרח של גרינלנד. מליחות נמוכה מפחיתה את צפיפות מי השטח, ומקשה על ההמרה האוקיאנית.
עם זאת, חלק ניכר מהפרשות מים מתוקים זה מיועד לייצא לכיוון קו המשווה דרך מערכת גבול הנוכחית סביב גרינלנד. זה מגביל את ההתפשטות הישירה אל הגירים בים גרינלנד ו איסלנד שבהם מתרחשת הסעה אוקיאנית. לפיכך נדרשת עבודה נוספת בכדי לקבוע כיצד והיכן - ובאילו טווחי זמן - מים מתוקים אלה חודרים בצפון האוקיאנוס האטלנטי.
עם זאת, התוצאות שלנו מראות שמנגנונים אפשריים אחרים להאטה ב- AMOC עשויים להיות בעבודה, כמו הפחתה בעוצמת הכוח האטמוספרי המעורר את התהפכות ההסעה בחופי גרינלנד ואיסלנד. תהליך זה יביא גם להאטה של ה- AMOC, ויפחית שוב את ההתחממות שאירופה חווה. התוצאות שלנו מחזקות את הרעיון כי אירופה חמה דורשת צפון אטלנטיק קר, המאפשר העברות גדולות של חום ולחות מהאוקיאנוס לאטמוספרה. לפיכך, התחממות צפון אטלנטית עם הנסיגה הנלווית של קרח ים חורפי עלולה לגרום להתקררות של אירופה באמצעות האטה של ה- AMOC.
אם העברות אלה ממשיכות לרדת לעתיד זו עדיין שאלה פתוחה, וכך גם השפעתן על ה- AMOC והאקלים האירופי.
אודות הסופרים
קנט מור הוא פרופסור לפיזיקה באוניברסיטת טורונטו.
איאן רנפרו הוא פרופסור למטאורולוגיה באוניברסיטת מזרח אנגליה.
Kjetil Våge הוא מדען מחקר באוקיאנוגרפיה פיזית באוניברסיטת ברגן.
רוברט פיקארט הוא מדען בכיר באוקיאנוגרפיה פיזית במוסד אוקיאנוגרפי של וודס הול.
מאמר זה פורסם במקור ב שיחה. קרא את מאמר מקורי.
