Интенсивные полярные циклоны не только разрушают морской лёд. В холодное время года они способны увеличивать занятую им площадь, сдвигая льдины к экватору и усиливая сезонное расширение ледяного покрова.
В суммарном годовом балансе рассмотренных штормов этот эффект соответствовал увеличению глобальной средней площади морского льда на 13%, следует из исследования в Nature Communications.
Авторы проанализировали два десятилетия интенсивных циклонов, взаимодействовавших с краевой зоной морского льда. Так называют подвижную полосу между открытым океаном и более плотным ледяным покровом. Именно здесь лёд раздроблен на отдельные поля и особенно быстро реагирует на ветер и волнение.
Результат зависит от сезона. Когда океан охлаждается, циклон усиливает ветры, направленные от полюса. Они перемещают льдины к более низким широтам и распределяют их по большей территории. Открывающаяся между льдинами вода может быстрее терять тепло и вновь замерзать.
В тёплый сезон происходит обратное. Ветер чаще перемещает лёд в сторону полюса и уплотняет его ближе к основной массе покрова. Волны разбивают ледяные поля, а перемешивание способно поднимать более тёплую воду к поверхности. В результате площадь льда сокращается.
Исследователи установили, что циклоны усиливают обе части естественного сезонного цикла: расширение покрова зимой и его отступление летом. Но эти противоположные эффекты оказались неравными.
Наиболее заметный вклад внесли штормы Южного полушария. Осенью и в начале антарктической зимы они значительно расширяли площадь льда. Летние потери компенсировали этот прирост лишь частично.
Авторы связывают асимметрию с небольшим количеством антарктического морского льда в конце тёплого сезона. Когда его уже мало, у очередного циклона остаётся меньше площади, которую можно дополнительно разрушить. В холодный сезон, напротив, штормовые ветры способны распределять растущий покров на обширной территории.
В глобальном календаре положительное влияние интенсивных циклонов преобладало с апреля по октябрь. Сокращение площади под их воздействием наблюдалось главным образом в ноябре и декабре.
Из этого нельзя делать вывод, что штормы «восстанавливают» морской лёд или компенсируют изменение климата. Работа оценивает краткосрочное перераспределение площади во время и после циклонов, а не долгосрочный баланс замерзания и таяния.
Площадь льда также не равна его объёму. Сильный ветер может раздвинуть сравнительно тонкие льдины и увеличить территорию, занятую ими, без соответствующего роста массы. Одновременно волны способны дробить покров и уменьшать толщину отдельных ледяных полей.
Поэтому показатель 13% нельзя интерпретировать как увеличение запасов льда на 13%, сопоставимое снижение уровня моря или ослабление глобального потепления. Морской лёд уже плавает в океане, а его площадь и толщина реагируют на разные процессы.
В исследовании сильнейший положительный вклад дала Антарктика. В Северном полушарии воздействие зависит от сезона, маршрута циклона, температуры верхнего слоя океана и исходного состояния кромки льда.
Более ранняя работа тех же исследователей показала, что сильные летние арктические циклоны обычно уменьшают площадь краевой ледовой зоны. Однако по мере отступления летнего покрова всё меньше штормов физически достигает кромки льда. В модельных расчётах максимум их воздействия постепенно смещался с июля на более ранние месяцы, сообщалось в Geophysical Research Letters.
Новая работа не опровергает наблюдаемое долгосрочное сокращение арктического льда. По оценке Межправительственной группы экспертов по изменению климата, его площадь уменьшается во все сезоны, причём наиболее быстро — в сентябре.
Результат показывает другое: погода может заметно изменять распределение ледяного покрова вокруг долгосрочного климатического тренда. Один интенсивный циклон способен временно увеличить площадь льда, другой — резко сократить её, хотя общее многолетнее направление изменений остаётся прежним.
Есть и методические ограничения. Исследование охватывает только интенсивные циклоны, достигавшие краевой ледовой зоны, а не все штормовые системы. Наблюдательный анализ выявляет устойчивую связь, но не позволяет полностью отделить влияние каждого циклона от температуры океана, предшествующей погоды и крупномасштабной атмосферной циркуляции.
Кроме того, статья опубликована в ранней рецензированной версии: она уже имеет постоянный цифровой идентификатор и может цитироваться, но издательство предупреждает о возможных редакционных уточнениях перед окончательной версией.
Для прогнозирования судоходства по Северному морскому пути вывод особенно важен на коротких сроках. Даже без большого изменения общей массы льда циклон способен быстро переместить ледяные поля, образовать зоны сжатия или, наоборот, обширные разреженные участки. Поэтому сезонная карта средней ледовитости не заменяет оперативные данные о ветре, волнах и дрейфе.
