Российские ученые раскрыли причину раннего потепления в Арктике в XX веке

Исследователи из Института географии РАН, Института физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН и Московского физико-технического института выяснили, почему в первой половине XX века в Арктике произошло резкое потепление, особенно заметное зимой. Работа показала, какую роль в этом сыграли внутренние природные ритмы океана и атмосферы. Результаты исследования опубликовало издание Naked Science.

Арктика демонстрирует необычную климатическую динамику. Анализ температуры воздуха у поверхности показывает два выраженных периода потепления в XX–XXI веках. Первый произошёл примерно между 1920-ми и 1940-ми годами, второй наблюдается в наше время. Ранний этап особенно интересует ученых, потому что тогда потепление на севере было значительно сильнее, чем в других регионах планеты, и происходило при относительно низком уровне парниковых газов. Наиболее заметно температура росла именно зимой.

Климатологи рассматривают две группы факторов. К внешним относят парниковые газы, солнечную активность, извержения вулканов и загрязнение атмосферы. Вторая группа связана с естественными изменениями океанов и атмосферы, которые способны на десятилетия усиливать или ослаблять приток тепла в Арктику. Для оценки таких процессов используют специальные индексы давления и температуры поверхности океана в Атлантике и Тихом океане.

Основная трудность исследования заключается в том, что природные колебания легко перепутать с последствиями глобального потепления. Чтобы отделить естественные процессы от внешних факторов, ученые использовали столетнюю глобальную базу температур и применили два разных метода анализа данных.

Первый способ заключался в удалении из наблюдений общего тренда потепления. В этом случае оказалось, что природные климатические циклы объясняют около 66 % зимнего потепления в Арктике с 1905 по 2014 год, а главным источником тепла выступают долгосрочные колебания в Атлантическом океане. Тихоокеанские и атмосферные процессы при таком подходе играли меньшую роль.

Однако более сложный метод, основанный на климатических моделях и вычитании вынужденных изменений климата, дал иной результат. В этом случае доля природных ритмов сократилась примерно до 33 %, а ведущим фактором оказались колебания в Тихом океане. Роль Атлантики заметно снизилась, что показывает: при простом удалении тренда часть внешнего воздействия ошибочно принималась за естественные процессы.

Чтобы уточнить результаты, исследователи разделили Арктику на четыре сектора — европейский, азиатский, тихоокеанский и североатлантический. Оказалось, что влияние океанов в каждом регионе проявляется по-разному, однако после удаления внешних факторов роль Тихого океана усиливается почти во всех секторах.

По словам доцента МФТИ Мирсеида Акперова, результаты показывают, что атлантические климатические индексы сильнее реагируют на внешние воздействия, тогда как тихоокеанские процессы играют более важную роль в естественной изменчивости арктического климата.

Исследование имеет практическое значение. Оно указывает, что климатические модели могут недооценивать причины раннего арктического потепления, а влияние Тихого океана на зимний климат региона требует более пристального изучения. Понимание этих процессов важно для развития северной инфраструктуры, оценки состояния льдов и подготовки к экстремальным зимним условиям.

По словам научного сотрудника Института географии РАН Дарьи Бокучавы, главный вывод работы заключается в том, что метод анализа может влиять на итоговые результаты почти так же сильно, как и сами данные. Поэтому следующим шагом станет проверка статистических выводов с помощью физических климатических моделей и более детальное изучение путей переноса тепла в Арктику.