Skip to main content

Two-way interactions between ocean heat transport and Arctic sea ice

Article Category

Article available in the folowing languages:

Dlaczego ocieplanie się Oceanu Spokojnego oznacza kłopoty dla pokrywy lodowej Oceanu Arktycznego

Symulacje na modelach klimatycznych prowadzone na superkomputerach w Szwecji pokazują, że ocieplanie się Oceanu Spokojnego ma ogromny wpływ na pokrywę lodową Oceanu Arktycznego.

Zmiana klimatu i środowisko

Zasięg arktycznego lodu morskiego gwałtownie się zmniejsza, a tempo jego kurczenia się, notowane we wrześniu, kiedy pokrywa osiąga swoje roczne minimum, wnosi 13 % na dekadę, począwszy od 1979 roku, kiedy rozpoczęto obserwacje satelitarne. Biorąc pod uwagę fakt, że arktyczna pokrywa lodowa wywiera silny wpływ na klimat na świecie, proces ten nie jest bez znaczenia. Celem finansowanego ze środków UE projektu OSeaIce było poszerzenie naszej wiedzy na temat procesów, które przyczyniają się do zmian pokrywy lodowej na Oceanie Arktycznym. Głównym czynnikiem wpływającym na zmniejszanie się zasięgu lodu morskiego jest antropogeniczne globalne ocieplenie oraz wzrost temperatur, który w tym regionie powodowany jest przez procesy zachodzące tak w atmosferze, jak i w samym oceanie. Jednak wpływ transportu ciepła przez oceany nie został dotąd wystarczająco dobrze poznany w ramach tych zależności i dlatego znalazł się w centrum zainteresowania twórców projektu OSeaIce.

Wpływ długoterminowy

„Lód morski ma kluczowe znaczenie dla całego systemu klimatycznego”, wyjaśnia badacz biorący udział w projekcie, David Docquier, którego prace finansowane były z działania „Maria Skłodowska-Curie”. „Co prawda lód morski pokrywa wyłącznie regiony podbiegunowe, jednak odgrywa niezwykle ważną rolę – kiedy się topi lub przekształca, może istotnie wpływać na procesy zachodzące w atmosferze i ocenach, i to zarówno w samym Oceanie Arktycznym, jak i w wodach na niższych szerokościach geograficznych, na przykład w Europie”. Badacz tłumaczy, jak ciepło transportowane z oceanu przez główne bramy arktyczne łączące Atlantyk z Pacyfikiem wpływa na lód morski. Wcześniejsze badania pokazały, że Ocean Atlantycki odgrywa istotną funkcję w zmianach zasięgu lodu morskiego, natomiast mniej wiadomo na temat roli Oceanu Spokojnego w tym procesie. Aby dowiedzieć się więcej, Docquier i jego współpracownicy ze szwedzkiego Instytutu Meteorologii i Hydrologii wykorzystali sprzężony globalny model klimatu EC-Earth 3, który został zaprojektowany przez konsorcjum 30 instytutów badawczych z całej Europy. Posiłkując się modelem, Docquier sztucznie zwiększał temperaturę na powierzchni mórz w różnych częściach północnego Atlantyku i Pacyfiku na przestrzeni 50 lat, by na podstawie zebranych danych ocenić skutki ocieplenia. Następnie badacze porównali wyniki z modelem kontrolnym, do którego nie wprowadzono żadnych zmian. „Porównując wyniki doświadczenia z próbą kontrolną dostrzegliśmy, jaki wpływ na arktyczny lód morski wywiera transport ciepła oceanicznego, co jest niezwykle ważne w kontekście globalnego ocieplenia”, przekonuje Docquier. I dodaje: „Z naszych ustaleń wynika, że wzrost temperatury powierzchni morza na północnym Pacyfiku spowoduje topnienie arktycznego lodu morskiego w szybszym tempie niż w przypadku wzrostu temperatury na północnym Atlantyku”. Jest to dość zaskakujące odkrycie z uwagi na fakt, że Ocean Spokojny i Arktyczny są ze sobą połączone jedynie wąskim przesmykiem o szerokości wynoszącej mniej niż 100 km. Wnioski z badania zostały opublikowane w czasopiśmie „Climate Dynamics”.

Moc superkomputera

Symulacje prowadzone były na superkomputerze Tetralith, największym wysokowydajnym klastrze obliczeniowym znajdującym się w Centrum Krajowym ds. Superobliczeń na Uniwersytecie Linköping w Szwecji. Przeprowadzenie symulacji zmiany pokrywy lodowej na przestrzeni 50 lat przy standardowej rozdzielczości zajęło około 3 dni czasu obliczeniowego, zaś czas ten wydłużył się do 2 tygodni przy zmianie rozdzielczości na wysoką. W międzyczasie Docquier przeniósł się do Brukseli, gdzie kontynuuje badania klimatu z ramienia Belgijskiego Królewskiego Instytutu Meteorologicznego. Na koniec badacz dodaje: „Ważne jest, abyśmy lepiej zrozumieli procesy leżące u podstaw zachodzącego obecnie kurczenia się pokrywy lodowej, ponieważ jak już dobrze wiemy, to, co dzieje się na Oceanie Arktycznym, nie ogranicza się wyłącznie do Oceanu Arktycznego”.

Słowa kluczowe

OSeaIce, lód morski, Arktyczny, klimat na świecie, ocean, transport ciepła, topnienie, Atlantyk, Pacyfik

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania