Ледяной покров Антарктики претерпевает значительные изменения на протяжении года, и его поведение хорошо изучено в общем. Но некоторые локальные аномалии объяснить не получается вот уже несколько десятилетий. Одна из них — полынья возвышения Мод, или полынья моря Уэдделла, которая появляется нерегулярно на одном и том же месте. Международная команда океанологов, наконец, смогла разгадать механизмы ее образования.
Полынья возвышения Мод в сентябре 2017 года, справа внизу снимка указана масштабная линейка / © NASA WorldView, MODIS
Впервые полынью возвышения Мод заметили в 1970-х, когда американский метеорологический спутник Nimbus 5 начал постоянный мониторинг антарктического льда. Полынья появлялась каждую зиму с 1974 по 1976 год, из-за чего ученые предположили, что она возникает ежегодно. Однако с тех пор участок открытой воды посреди сплошного многолетнего льда, покрывающего значительную часть моря Уэдделла, образовывался нерегулярно. Полынья либо не появлялась совсем, либо ее площадь была незначительной.
Следующее полноценное формирование полыньи произошло в 2016 и 2017 годах. Хотя она и была меньше, чем за полвека до этого, площадь все равно впечатляет: около 80 тысяч квадратных километров — примерно равно площади Сахалина вместе с Курилами или двум Швейцариям. Как и прежде, в следующие годы полынья практически полностью пропала. Такое поведение природного феномена существенно осложняет его изучение. Полыньи в многолетних льдах формируются редко, а еще реже они могут быть столь крупными и существовать на протяжении продолжительных периодов (недели или даже месяцы).
Новая научная работа, опубликованная в рецензируемом журнале Science Advances, проливает свет на природу полыньи возвышения Мод. Ее авторы — сотрудники Гетеборгского (Швеция), Калифорнийского (Сан-Диего, США) и Саутгемптонского (Великобритания) университетов. Они использовали сразу несколько источников данных для своего анализа: спутниковые оптические и радарные снимки, датчики на автономных плотах и метки на морских животных. Как оказалось, все дело в целом комплексе факторов, удачно встретившихся в одном месте Мирового океана.
Ключевой процесс, отвечающий за формирование огромной полыньи в море Уэдделла, — Экмановский перенос. Это эффект движения водных масс под углом к направлению ветра. Он обусловлен кориолисовой силой, которая заставляет движущиеся объекты склоняться влево в Южном полушарии (и вправо в Северном). Причем с ростом глубины угол только увеличивается, формируется спиральный вихрь. Вопреки тому, что может подсказывать интуиция, ледяной покров никак не мешает Экмановскому переносу. На самом деле только благодаря айсбергам и ледяным полям его впервые и обнаружили во время арктической экспедиции Нансена.
В море Уэдделла именно Экмановский перенос завлекает под многолетний лед сравнительно теплую соленую воду. В районе возвышения Мод — подводного плато с небольшими пологими пиками на нем — из-за этого усиливается глубинное течение.
Наконец, третий фактор, без которого колоссальная полынья невозможна: изменение преимущественного направления и силы дующих над этой местностью ветров. Комбинация этих факторов сложилась в 2016 и 2017 годах, вероятнее всего, аналогично тому, что произошло в 1970-х.
Комментарии
Теперь знаем, что по-английски полынья будет polynya. Погром, спутник, полынья
Какое значение имеет завлечение теплой воды под...под лед? Она же не может растопить ледник. Или она может уменьшить прочность ледника и он лопается? Такое ощущение что автор статьи не очень вникнул в суть