Гольфстрим. Кухня погоды

Что такое Гольфстрим?

Название Гольфстрим происходит от английских слов – gulf stream. Буквально – течение из залива. И действительно, он зарождается в Мексиканском заливе и вытекает из него в Атлантический океан на оконечности полуострова Флорида. Выйдя в океан, Гольфстрим направляется на север и течет вдоль восточного побережья США. Примерно на широте мыса Хаттерас Гольфстрим поворачивает на северо-восток и устремляется к берегам Европы. Уже около Европы, пройдя севернее Британских островов, Гольфстрим на своем издыхании добирается до самой Скандинавии, Баренцева моря и – даже до Шпицбергена, где совсем остывает и погружается на дно Северного ледовитого океана.

Гольфстрим в океане

Гольфстрим – мощное теплое течение в Атлантическом океане. Он является составной частью более крупной системы – Североатлантического субтропического круговорота. В мировом океане существуют пять основных океанических круговоротов, которые представляют собой большие системы круговых течений и мощных ветров. Гольфстрим – один из важнейших.

Происхождение Гольфстрима определяется планетарным энергетическим обменом. Африканские пассаты гонят воды Атлантики на запад, создавая их избыток и столпотворение возле северной оконечности Южной Америки. Там эти воды поворачивают на север, скользят вдоль берегов и, в итоге, оказываются в Мексиканском заливе. Мексиканский залив неглубок относительно океана, и здесь воды Атлантики сильно нагреваются.

Энергоемкость Гольфстрима

Течение Гольфстрим – главный транспортер тепла с юга Атлантики на ее север. Экваториальная часть планеты получает от солнца колоссальное количество энергии, которая нагревает материки и воды мирового океана. В каждом из океанов существует своя система перераспределения этой энергии по поверхности земного шара. Гольфстрим отвечает за этот процесс в северной Атлантике. Суммарное количество тепла, переносимого Гольфстримом, оценивается примерно в 1,5*10¹⁵ ватт, или полтора миллиарда мегаватт в секунду. Условно его мощность можно сравнить с миллионом крупных атомных электростанций.

Максимальная ширина Гольфстрима составляет от 70 до 90 километров; его длина – не менее 10 тысяч километров; глубина потока в центре Атлантики – до полутора километров. При выходе в океан возле Флориды мощность течения составляет 25 млн м³/с, или 2160 кубических километров в сутки. Это в 20 раз превышает сброс всех рек земного шара. В своей средней океанической части его мощность возрастает до 85 млн м³/с, или 7340 км³ в сутки. Если представить себе некий гигантский шлюз посреди Атлантики, через который Гольфстрим гонит свои воды, то каждую секунду сквозь него проходит 85 миллионов тонн воды.

Как это работает?

Система работает как насос: северная Атлантика засасывает в себя поток Гольфстрима, идущий с юга, по принципу конвекции, т.е. замещения холодной воды на более теплую. Доходя до Гренландии, воды Гольфстрима охлаждаются, опускаются на дно океана и снова текут, но теперь в обратном направлении, уже на юг. Это так называемая возвратная циркуляция вод. И в настоящее время есть опасения, что насос может дать сбой.

Исследования показывают, что Гольфстрим находится в своем самом слабом состоянии за последние 1600 лет. Начиная с середины ХХ века, он потерял не менее 15% своей мощи. Ученые расходятся во мнениях относительно того, является ли это следствием изменения климата или же – естественных природных циклов жизни Гольфстрима. Но в одном они едины: изменение климата способно затормозить Гольфстрим в будущем, поскольку массивное таяние льдов Гренландии разрушает равновесие между солеными и пресными водами. Чуть ниже об этом процессе более подробно.

Ослабление Гольфстрима приведет к повышению уровня моря для восточного побережья США и к более холодным зимам в Северной Европе. В таком случае большая часть тепла, «предназначенного» для Европы, останется у берегов США.

Гольфстрим – глобальный кондиционер

Гольфстрим, образно говоря, выполняет роль глобального кондиционера во всем регионе Северной Атлантики. Летом он предохраняет его от перегрева, а зимой – от переохлаждения. Кроме того, Гольфстрим является топливным баком для многочисленных тайфунов, пересекающих его путь. Изменение климата оказывает существенное влияние на механизм их формирования. Ослабление Гольфстрима может стать фактором сокращения атмосферной активности и, соответственно, образования тайфунов по причине остывания океанских вод. Это одна из причин, по которой многие ученые предпочитают говорить о проблеме в терминах именно изменения климата вместо глобального потепления. 

Тайфун. Источник: pxhere.com_СС0

Сейчас океанологи с помощью изучения Гольфстрима пытаются обобщить и проанализировать исторические природные факторы, такие как многолетние температурные циклы в Атлантическом океане, которые усиливали или ослабляли систему в течение многих тысячелетий. Знаковым свидетельством возможного ослабления Гольфстрима является участок акватории на юге Гренландии с подозрительно холодной водой, названный учеными «холодным пятном». Скорее всего, его появление явилось следствием сокращения объема теплых вод, поступающих в эту область из Гольфстрима.

Если Гольфстрим остановится

С изменением климата тающие льды Арктики заполняют океаническую систему пресной водой, которая легче соленой. Ледниковая вода опресняет пришедшие сюда воды Гольфстрима и не позволяет им опуститься в нижние, более соленые, слои океана. В этой точке разрушается механизм обмена водами между севером и югом системы, отчего она ослабевает, деградирует и замедляет Гольфстрим. Силы конвекции перестают подсасывать сюда новые объемы теплой воды. Ученые допускают, что заметное ослабление Гольфстрима в течение следующих нескольких десятилетий весьма вероятно.

По этой причине такие страны, как Ирландия, Великобритания, Нидерланды, Бельгия, Германия и некоторые другие страны Западной Европы с ослаблением Гольфстрима станут более холодными. Ирландия, например, расположена на той же широте, что и среда обитания белых медведей в Канаде. 

Пальмы в Лондоне. Источник: mail.ru

Но в Ирландии постоянные плюсовые температуры в течение года. В Лондоне растут пальмы. Воды океана, нагретые экваториальным солнцем, достигая Европы, смягчают ее климат. В принципе, может произойти даже полная остановка Гольфстрима. Такие явления уже случались с ним в прошлом. Есть вероятность, что без тепла, приносимого Гольфстримом, северная Европа может оказаться в новом ледниковом периоде.

Без Гольфстрима Европа промёрзнет до костей

Столь благоприятным климатом, существующим сейчас в Европе, она обязана Гольфстриму. Этот «радиатор», встроенный в Северную Атлантику, непрерывно работает больше 11 тысяч лет, и именно благодаря ему возникла процветающая сегодня форма человеческой цивилизации.

Гольфстрим просто дарит западной и северо-западной Европе живительное тепло. Без него здесь было бы намного холоднее. Вместо зеленых лугов, лесов и развитого сельского хозяйства господствовали бы бесплодные, покрытые льдом ландшафты; зимы были бы такими же суровыми и холодными, как в Сибири. Устье Эльбы и Северное море, находящиеся на той же широте что и Гудзонов залив в Канаде, были бы скованы льдами по несколько месяцев в году.

Исследователи уже заметили тенденцию к похолоданию в приполярной Атлантике, что указывает на ослабление системы Гольфстрима. За последние 100 лет он потерял здесь треть своей силы. Если так пойдет и дальше, то в северной Атлантике станет значительно холоднее. Зимние температуры в Гренландии, Исландии, Скандинавии упадут на 7-8 градусов по Цельсию. Великобритания, Германия и Франция также потеряют 1-2 градуса. Кроме того, в Европе станет больше штормов.

Париж в снегу. Источник: Pikrepo

Для примера: Германия и Лабрадор находятся на одной географической широте. Тем не менее, в ландшафте Германии преобладают лиственные и смешанные леса, в то время как в Лабрадоре – бореальные хвойные леса и тундра. Для России Гольфстрим имеет даже стратегическое значение. Без него у России не было бы незамерзающего порта в Мурманске, а ее флот не имел бы доступа к Северному морю и Атлантике.

Климатический комфорт восточной части США и Западной Европы на 90% обеспечивается Гольфстримом. Теплое дыхание Гольфстрима дает жизнь сельскохозяйственной индустрии на этих материковых пространствах. Урожайность зерновых культур на обычных почвах здесь в 2-3 раза выше, чем на черноземных в России. В каком-то смысле это даже несправедливо для остальной части Европы, обделенной теплом Гольфстрима.

Лабрадорское течение против Гольфстрима

Но «халява» в один прекрасный момент может закончиться, если Гольфстрим встанет. Такие опасения очень даже реальны. Остановить его может холодное Лабрадорское течение, которое при опреснении талыми водами ледников поднимется из глубин на поверхность и перекроет путь Гольфстриму.

Остановка Гольфстрима. Источник: mail.ru

Оба течения закольцуются, как это не раз бывало в прежние ледниковые периоды. Гольфстрим будет кружить между Мексиканским заливом и Испанией, а Лабрадорское течение – между северной Канадой и остальной Европой, которая начнет превращаться в западноевропейскую Сибирь. Геологические исследования показывают, что процесс остановки Гольфстрима может произойти стремительно – за 5-10 лет.

Ледяной апокалипсис. Источник: Pinterest

Там, где сегодня растут пальмы и цветут каштаны, завтра будут лежать сугробы, и мести метели. Если сейчас урожайность зерновых составляет в Европе и США 60-85 центнеров с гектара, то будет всего 15-20, да и то лишь в тех регионах, где хоть как-то сохранится сельхозпроизводство.

Климат Северной Европы

Как и для всей Европы, тепло, которое Гольфстрим выделяет в атмосферу, проходя через Норвежское море, является основной причиной мягкого климата в Скандинавии. Совсем без Гольфстрима и пояса западных ветров в Норвегии, например, было бы на 10–15 градусов Цельсия холоднее. На этом фоне глобальное потепление способно привести к изменениям во всей структуре океанских течений и в системе Гольфстрима в частности.

Активное таяние ледников Гренландии может вызвать замедление ветви Гольфстрима, заходящей в Норвежское море. В этом случае атмосферные температуры в Северной Европе также будут падать пропорционально падению скорости Гольфстрима.

Вихри Гольфстрима у берегов Норвегии

Что ждет Скандинавию?

Климатические модели показывают, что сила Гольфстрима может сократиться примерно на 10–30 процентов в течение текущего столетия, если глобальное потепление продолжится. Однако, одновременно с этим повышение температуры воздуха в мировой атмосфере будет компенсировать потери тепла, переносимого океанскими течениями, и температура в северной Европе будет продолжать расти даже при ослаблении Гольфстрима. С некоторым оптимизмом ожидается, что восточная ветвь Гольфстрима, впадающая в Норвежское море к северу от Шотландии, останется устойчивой, даже если более южные участки Гольфстрима ослабнут.

Температурная карта вод Скандинавии

Самое уязвимое место, где перенос океанического тепла радикально влияет на климат, – это побережье Северной Норвегии и Кольский полуостров России, которые были бы покрыты толщей морского льда, если бы не норвежский рукав Гольфстрима. Благодаря Гольфстриму берега Норвегии в значительной степени свободны ото льда, в то время как вся Гренландия окружена арктическими паковыми льдами. Её внутренняя территория частично покрыта льдом толщиной до километра, а в Скандинавии существует достаточно развитое сельское хозяйство.

Климат России

Гольфстрим оказывает столь мощное влияние не только на западную и северо-западную часть Европы. Теплые потоки влажного воздуха из Атлантики достигают и центральной России, где доходят до самых Уральских гор и даже иногда переваливают через них в западную Сибирь. Например, в Москве Гольфстрим повышает температуру в среднем на 2^оС! Среднегодовое значение атмосферных температур по Москве — плюс 3,8^оС.

Пессимистичный сценарий

Если Гольфстрим продолжит замедляться или остановится вовсе, то в России от этого в первую очередь – и в основном – пострадают полярные регионы европейской части: Кольский полуостров, Карелия, Архангельская область.

Ледник на Мурмане. Источник: ArtTower. Pixabay

Кольский полуостров начнет покрываться многометровой толщей льда. Кольский залив, на котором расположен город Мурманск и его незамерзающий порт, застынет, судоходство прекратится, жизнь заполярного города остановится. Примерно то же самое произойдет и с Архангельском. Карелия превратится в тундру. Петербург по климату станет похож на Мурманск с полностью скованной толстыми льдами Балтикой большую часть года.

В центре европейской части России произойдет усиление континентального климата. Он станет более сухим по причине остановки влажных ветров с Атлантики. Летом будет относительно тепло (до плюс 15-20^о С), зимой – очень холодно (до минус 30-40^о С). Осадков будет мало, сельхозпроизводство сильно пострадает, урожайность всех посевных культур сократится. На этом фоне могут возникнуть проблемы с элементарным пропитанием населения.

Регионы южнее Москвы тоже претерпят изменения. Лето будет сухим и нежарким, зима – холодной. Еще южнее климат станет похожим на современный юг западной Сибири и северный Казахстан. Это территории южного Поволжья, Ставропольского и Краснодарского краев. Земледелие станет проблематичным. Черное море не сможет летом прогреваться до комфортных температур и перестанет быть здравницей России.

В 2010 году метеорологи по заказу МЧС рассчитали для России климатическую модель на случай полной остановки Гольфстрима. Она буквально рисовала картину апокалипсиса.

Оледенение Евразии

А именно: Гольфстрим останавливается, ледник многометровой толщей покрывает Северный ледовитый океан, наваливается на континент от Мурманска до Магадана и блокирует сброс всех сибирских рек в океан. Они заливают своими водами Сибирь и перетекают через Уральские горы в европейскую часть континента. Здесь тоже все уходит под воду, оставляя наверху лишь острова возвышенностей. Все – конец света!

Оптимистичный сценарий

Но эти страшилки могут состояться только при условии полной остановки Гольфстрима. Ученые мира сходятся во мнении, что этого не случится даже при продолжении глобального потепления. В таком случае, все не так уж плохо. И именно глобальное потепление делает климатические перспективы для России весьма оптимистичными.

Предполагается, что при наложении факторов частичного замедления Гольфстрима и дальнейшего продолжения глобального потепления, эти явления на территории России вступят в некую форму сотрудничества и создадут здесь климатический комфорт. Запад России станет чуть более сухим и теплым. Степи южной России поднимутся севернее до современного Подмосковья. Лиственные леса средней полосы двинутся на север и начнут вытеснять хвойные. Тундры европейского Севера уступят место хвойным и смешанным лесам. В целом климат Карелии, Архангельской и Мурманской областей станет больше похож на нынешний климат средней полосы России. Изюминкой региона останутся полярные дни и ночи, а также северные сияния. В целом этот регион станет вполне привлекательным для проживания.

И остальной России тоже достанется больше тепла. По всей длине северо-восточной полосы европейской части России – в Вологде, Ярославле, Кирове, Перми и дальше в Сибирь до Тюмени – будут преобладать климатические условия, похожие на те, что сейчас имеются в российском Черноземье. Сибирь станет плодородным краем, который будет кормить Россию экологически чистыми продуктами. Особенно благодатным местом явится Алтай. Здесь будут организованы лучшие в мире горные курорты. Россия, как когда-то Северная Америка, начнет магнитом тянуть к себе новых переселенцев со всей планеты.