Новите данни и проучвания показват, че Гълфстрийм е отслабнал значително през последните десетилетия. Времето в Съединените щати и Европа зависи силно от това океанско течение, затова е важно да разберем текущите промени и какво ще означават те за времето ни в бъдеще.
Ще разгледаме най-новите данни за 2021 г. за Гълфстрийм, къде и как тече, как променя времето ни и защо наистина се срива толкова силно през последните десетилетия. Ще научите също какво всъщност е показал филмът „След утрешния ден“ при спирането на Гълфстрийм.
Какво е Гълфстрийм?
Но първо, какво е Гълфстрийм, къде можем да го намерим и каква е важното за него?
Гълфстрийм е мощно океанско течение, което извежда по-топли води от Мексиканския залив в Северния Атлантически океан. То се простира чак нагоре по източното крайбрежие на САЩ , където започва да се обръща към Северозападна Европа.
Този силен поток от топла вода влияе пряко върху климата на Флорида. В сравнение с други югоизточни щати, той поддържа температурите във Флорида по-топли през зимата и по-хладни през лятото. Тъй като Гълфстрийм се простира и към Европа, той помага за затоплянето на западноевропейските страни, като оказва значително влияние върху регионалния климат.
Самият поток може да се види най-добре, ако погледнем температурния анализ и скоростта на текущата повърхност на океана. Може да се види топлия воден поток, движещ се нагоре по източния бряг на САЩ, простиращ се далеч в Северния Атлантик.
Това е Гълфстрийм в целия му блясък, който транспортира топли води на север. Като негов контраст е студеното течение на Лабрадор, което тече по източното канадско крайбрежие.
Гълфстрийм не тече по права линия, както се вижда на много графики. Всъщност е много сложен, с много динамика и се върти в Северния Атлантик. Има много по-малки водовъртежи, топли и студени. Това е много подобно на начина, по който работи атмосферният струен поток.
Поглеждайки към световния океан, можем да видим, че Гълфстрийм не е единственият по рода си. Има много райони с постоянна океанска циркулация. Най -забележителното е може би Японското течение (Kuroshio), което е много подобно на Гълфстрийм по своето предназначение.
Но какво всъщност движи океанските течения в Северния Атлантик?
Тъй като Гълфстрийм транспортира топли води на север, той постепенно се охлажда, освобождавайки голяма част от топлината. По пътя се случва и изпаряване, което увеличава концентрацията на сол в океана.
По-ниската температура и високото съдържание на сол правят водата по-плътна и по-тежка, така че тази гъста вода потъва надолу в океана. Потъващата вода предизвиква движение и инерция, изтегляйки повече вода от повърхността, създавайки стабилен поток.
Студената, гъста вода бавно тече на юг, дълбоко под повърхността на океана. В крайна сметка студената вода се издига обратно на повърхността и се затопля в процес, наречен „upwelling“ и циркулацията е завършена.
Причината, поради която това е важно, е, че AMOC е неразделна част от времето и климата в Северното полукълбо. Той транспортира много по-топли води и много енергия към северните райони.
Гледайки една и съща ширина, например, 60 градуса на север, по върха на Гренландия, можете да видите, че има почти 30 ° C разлика между Северния Атлантик и Южна Канада. Отивайки по-на север, температурната разлика е също толкова голяма. И това се дължи на топлите води носени от Гълфстрийм.
Разликата в зимния климат между Обединеното кралство и Южна Канада например е драстична. Това до голяма степен се дължи на топлия Гълфстрийм. Той пренася по-топли води далеч на север, като поддържа климата в Европа много по-топъл.
Можете да видите и по-топлия климат по източното крайбрежие на САЩ. Това също е частично повлияно от топлото океанско течение. Но както ще видите по-долу в статията, Гълфстрийм може също да има отрицателно въздействие върху времето в Съединените щати.
Но първо, фокусирайки се върху далечната северноатлантическа част на AMOC, можем да видим, че тя е доста сложна. По -топлите води се транспортират далеч отвъд Британските острови и Исландия, достигайки дълбоко в Северния ледовит океан.
Ако погледнете действителните температури на океана от този февруари, можете да видите положителни температури от 6-10 градуса C (43-50 градуса F), достигащи до полярния кръг.
Ако погледнем по-дълбоко под повърхността, на около 380 метра (1240 фута), Гълфстрийм все още се вижда добре. Но също така можете по-добре да видите по-студените води на юг от Гренландия, където океанското течение потъва надолу, тъй като е по-плътно.
Още по-дълбоко, на около 1200 метра (4000 фута), достигаме до дъното на Гълфстрийм. Едва ли можем да видим топлия поток да се откроява, тъй като имаме по-топли температури на океана по-на изток, около европейския континентален шелф.
Отслабването на Гълфстрийм
Има нарастващо съзнание, че AMOC може да се промени в един момент, превръщайки филма „След утрешния ден“ в реалност. В този известен филм AMOC е напълно спрял, тласкайки света към нов ледников период.
Филмът не е много точен от научна гледна точка, тъй като тези глобални промени не се случват само за три дни. Дори реалността да е малко по-различна от филма, ще разгледаме състоянието на Гълфстрийм, което показва, че това океанско течение наистина отслабва.
Преминавайки директно към основната точка, имаме данни, които показват силата на AMOC през последните векове. Разбира се, това са реконструкции, базирани на „прокси данни“, като коралови данни, океански седименти и наземни данни.
Важното е, че можем да видим интензивно отслабване на AMOC през последните 200 години. Тези прокси данни са в съответствие със съвременните наблюдения. Това дава голямо доверие в частта за историческата реконструкция.
Най-често температурите на океана се използват за определяне на състоянието/силата на Гълфстрийм и цялата циркулация на Северния Атлантически океан.
Данните показват Северния Атлантически океан, разделен на две области. Около източното крайбрежие на САЩ имаме топлата зона на Гълфстрийм. На север имаме синя зона, където Гълфстрийм отделя топлината си и потъва надолу в дълбините.
Данните показват и промяна в температурата с течение на времето. Можете да видите, че районът на Гълфстрийм се затопля, докато Северният Атлантик всъщност се охлажда с течение на времето. Относителната разлика между тези две области обикновено се използва като оценка на силата на AMOC.
Разгледахме данните за относителната разлика между тези две области. Хубаво се вижда, че поне от 1900 година има бавна, но последователна низходяща тенденция. Особено през последните 40 години можем да видим по-силна отрицателна разлика в тези две области, което показва вероятно по-нататъшно отслабване на AMOC .
Базата данни за тази графика идва от набора от данни ERSSTv5 на NOAA. Това е комбинация от наблюдения и реконструкции, като се вземат всички налични данни и съвременни техники, за да се реконструират температурите на морската повърхност до 1854 г. Данните, разбира се, не са 100% точни толкова далеч назад, но е доказано, че работят много добре за съвременните периоди , давайки увереност и за изминалите векове.
Сега следващите данни са още по-интересни. Първо, имаме симулация от компютърен модел. Той показва какво би станало, ако AMOC отслабне. Можем да видим затоплянето по източното крайбрежие на САЩ и застудяването в Северния Атлантик
Този температурен признак – за топлия район на Гълфстрийм и студения Северен Атлантически океан е един от най-силните индикатори, че AMOC отслабва. Съществуват и директни наблюдения с инструменти, които обективно потвърждават, че циркулацията в Северна Атлантика наистина намалява.
Идеята е, че тъй като Гълфстрийм отслабва, той не може да транспортира по-топлите води на север толкова ефективно. По-топлите води започват да се трупат по източното крайбрежие на САЩ. В резултат на това Северният Атлантик започва да се охлажда, тъй като вече не получава толкова топли води.
Последните аномалии на температурата на океана показват подобен характер. Температури над нормалните в района на Гълфстрийм и по-хладни към Северния Атлантик. Но това са повърхностни температури и могат да бъдат силно повлияни от променящото се налягане и моделите на вятъра.
Ако погледнем под повърхността, можем по-добре да видим този процес. Топла зона по Източното крайбрежие и по-ниски температури в Северния Атлантик.
Можем да видим и дългосрочната температурна тенденция. Повечето океански зони бавно се затоплят, Северният Атлантически океан остава зона, която не подлежи на затопляне и всъщност бавно се охлажда. В сравнение с района на Източното крайбрежие, който се затопля, това е пряка индикация за отслабването на океанската циркулация.
Променящите се температури на океана също влияят върху нивото на морската повърхност. По-долу имаме данни за морското равнище от ESA, които показват покачващите се/падащите морски нива по целия свят. Можем да видим, че нивото на океана около Гълфстрийм всъщност се повишава. Това също е един от показателите за отслабване на циркулацията, тъй като водите се затоплят и забавят, като ефективно се „трупат“.
Отчетохме и други данни, този път за топлата част на Гълфстрийм по североизточното крайбрежие на САЩ. Той показва силното повишаване на температурата в този регион, особено през последните 60 години.
Свежа студена вода в Северния Атлантик
Сладките води от топенето на ледовете намаляват солеността на Северния Атлантик. Това прави водата по-лека, така че да не може да потъне в дълбочина. Тъй като океанското течение не може да потъне толкова бързо, това причинява „задръстване“, забавяйки цялото течение.
Разглеждайки аномалията на солеността на океана, можем да видим, че по-голямата част от Северния Атлантик в момента е по-малко солен от нормалното. Той има по-високо съдържание на прясна вода, отколкото трябва да има. Но това е само повърхностният слой.
Отивайки малко по-дълбоко, на около 60 метра (200 фута), можем да видим, че в Северният Атлантик има повече прясна вода от нормалното. Това категорично показва, че в момента в Северна Атлантика има повече стопена вода от ледовете на Гренландия, отколкото би трябвало да има за това време на годината.
Дългосрочните тенденции за солеността са много очевидни. Можем да видим стабилно намаляване на солеността в Северния Атлантик, което показва приток на сладка вода с течение на времето.
Тенденциите на повърхностната соленост (от Niklas Boers) показват тенденция за намаляване на солеността през последните десетилетия в Северния Атлантик. Това може да стане най-вече чрез голям приток на сладка вода.
Разглеждайки в дълбочина, можем да видим тенденция за намаляване на солеността, достигаща по-дълбоко в Северния Атлантик. Повърхностните слоеве са най-засегнати от притока на сладки води от Арктика и Гренландия.
Това е едно от нещата, които филмът „След утрешния ден“ донякъде показа правилно, ако пренебрегнем твърде краткото време в което се случи. Но какво ще кажете за този ледников период?
Направени са много симулации от модели, за да се изчисли какво би се случило, ако AMOC напълно се изключи.
Можете да видите, че цялото Северно полукълбо е с няколко градуса по-хладно. И това е само началото, тъй като вероятно ще настъпят климатични промени – по-малко валежи над Европа. Зимите ще станат по сурови в Европа и САЩ.
Това частично би противодействало на продължаващото затопляне. Но това би довело до по-нататъшно тежко дестабилизиране на вече променящата се климатична система. Това все още не означава нов ледников период, но глобалните метеорологични промени могат да бъдат доста значителни.
Но не се нуждаем от пълен срив на AMOC, за да променим времето. Забавянето на Гълфстрийм означава повече натрупване на вода по източния бряг на САЩ, което е опасно за развитието на урагани.
За Европа това може да означава промяна в трасето и силата на системите с ниско налягане, идващи от Северния Атлантик.
Разбира се, това не е нещо, което би се случило/ще се случи за една нощ, тъй като тези промени могат да отнемат години, десетилетия или дори векове. Но ние знаем със сигурност, че AMOC отслабва. И въз основа на количеството сладка вода, индуцирано от топящия се лед, вероятно ще видим климатичните ефекти още през нашия живот.
Но това, което може да се случи почти за една нощ, са силни бури и урагани. А Гълфстрийм и AMOC играят важна роля в тези събития, особено за САЩ, както скоро ще научите.
Гълфстрийм и времето в САЩ
Тъй като водата в далечния Северен Атлантик вече не потъва толкова бързо, тъй като не е вече толкова солена, това забавя транспортната система на океана. Тъй като океанският поток се забавя , по-топлата вода от Гълфстрийм няма къде да отиде и спира, като в задръстване.
Това означава, че по-малко от топлата вода се транспортира до Северния Атлантик. Вместо това сега се трупа край източния бряг на Съединените щати.
Това може да бъде опасно, тъй като се превръща в много мощен енергиен източник за захранване на североизточните бури и тропическите системи. С натрупването на по-топлата вода се увеличава и височината на морската повърхност, което означава по -голям риск от силен и бурен удар.
Донякъде пример за този процес беше ураганът Санди през 2012 г.
Санди използва топлината на океана и Гълфстрийм, превръщайки я в енергия за захранване. Той остави океанските температури с 4 до 6 градуса по-ниски. Част от охлаждането се дължи и на смесването на океанските слоеве при преминаване на бурята.
По-топлата от обичайната зона на Гълфстрийм може да усили бурите, които се приближават до югоизточната част на САЩ или източния бряг. Особено проблематично е увеличената височина на морската повърхност, която също позволява по-големи приливи и отливи и бури.
