Как океанические вихри влияют на ледяной покров Арктики: ответ ученых

Ученые изучили, как океанические вихри изменяют положение морской ледяной кромки у восточного побережья Гренландии, влияя на ледовое пространство и динамику Арктики и Северной Атлантики в зависимости от сезона.
Автор Hi-Tech Mail
Плавание в Арктике
Исследование сочетало плавание в суровых арктических водах, изучение спутниковых снмков и компьютерного моделирования циркуляции воздушных, ледовых и водных масс. Источник: Новости РАН

Российские океанологи совместно с зарубежными коллегами провели моделирование и анализ динамики морского льда в северо-западной части Гренландского моря, сосредоточив внимание на так называемой Marginal Ice Zone — пограничной зоне между открытой водой и ледяным покровом. Согласно исследованию, океанические вихри способны локально уменьшать площадь льда и отодвигать кромку льда на несколько километров в день. Результаты исследования опубликованы в Journal of Geophysical Research: Oceans.

Вихри возникают в результате взаимодействия холодного транспорта полярной воды с теплыми потоками атлантических вод, что создает градиенты температуры и солености, способствующие их формированию. Именно эти вихревые структуры усиливают горизонтальное перемешивание масс, что приводит к более интенсивному таянию в некоторых участках ледяного края.

Однако, как показали ученые, местное отступление границы льда быстро компенсируется интенсивным притоком льда из более северных областей или охлаждением воздуха в зимний период. Таким образом среднее положение ледяной кромки в течение сезона в целом остается относительно стабильным.

География Гренландского моря
География Гренландского моря на снимке из космосаИсточник: Новости РАН

Наука и климат: куда движется лед?

Это исследование иллюстрирует важную роль океанической динамики — вихрей и циркуляции вод — в формировании арктических ледовых полей, которые, в свою очередь, являются чувствительным индикатором климатических изменений. Влияние вихрей на лед напоминает о том, что не только температура воздуха, но и процессы в океане определяют распределение льда и скорость его таяния. Такие взаимодействия особенно актуальны на фоне продолжающегося изменения климата и «атлантификации» Арктики — процесса проникновения более теплых вод из Атлантики в северные моря.

Океанские вихри (mesoscale eddies) являются важным механизмом вертикального движения воды: антициклонные вихри способствуют опусканию более теплой воды, а циклонные — подъему более холодной. Они влияют на биогеохимические процессы, а также на распределение микропластика в океане.

Гренландское море на карте
Гренландское море на картеИсточник: https://commons.wikimedia.org/

В будущем авторы планируют расширить работу в нескольких направлениях.

Мы намерены использовать экспедиционные натурные и спутниковые измерения для проверки и уточнения результатов, изучить роль субмезомасштабных вихрей меньшего размера и их вклад в вертикальные потоки тепла к нижней границе льда, провести аналогичный анализ для других периодов, а также более точно разделить влияние вихрей, приливов и внутренних волн на таяние морского льда.
Игорь Козлов
соавтор исследования, руководитель лаборатории морских полярных исследований МГИ РАН.

В навигацию 2025 года российские ученые изучили шельф моря Лаптевых. Hi-Tech Mail ознакомился с итогами исследования