В Восточной Антарктиде, которую привыкли считать миром стабильного холода и сухости, начали происходить погодные события, больше характерные для тропиков и побережий океанов. Влажный и тёплый воздух всё чаще прорывается к ледяному континенту, принося аномальные снегопады и резкие скачки температуры. Эти процессы меняют привычное представление об антарктическом климате и заставляют учёных по-новому оценивать риски для ледников. Об этом сообщает Communications Earth & Environment.
В мае 2009 года на бельгийской станции Принцессы Елизаветы, расположенной в глубине Восточной Антарктиды, зафиксировали редкое сочетание факторов. На фоне сильнейшего снегопада температура воздуха неожиданно выросла почти на 20 градусов и достигла -11 °C. За двое суток выпало около полуметра снега, что для региона, обычно сравнимого по сухости с пустыней, стало исключительным событием.
Метеоролог Ирина Городецкая, которая анализировала данные станции, вскоре обнаружила, что этот шторм был не единичным. В последующие месяцы произошло ещё три похожих эпизода, и в сумме они принесли почти 75 % годовой нормы осадков всего за несколько дней. Атмосферные карты показали необычную схему: мощная зона низкого давления втягивала влажный воздух далеко на юг, а область высокого давления направляла его прямо к Антарктиде.
Увиденная картина напоминала хорошо известное метеорологам явление — атмосферные реки. Обычно их изучают в Калифорнии, Южной Америке или Европе, где узкие потоки влажного воздуха тянутся от тропических океанов к суше и приносят проливные дожди или обильные снегопады.
Для Антарктиды подобное долгое время считалось маловероятным. Однако с 2009 года в одном только этом регионе зафиксировали ещё около 30 подобных событий. По словам Городецкой, ключевым фактором стала глобальная перестройка климата.
"В более тёплом воздухе уровень влажности выше, а значит, такие реки становятся сильнее и появляются чаще", — отмечает метеоролог Ирина Городецкая.
Эти выводы подтверждает и моделирование климата. Исследование, опубликованное в Communications Earth & Environment, указывает, что к концу века число эпизодов с характеристиками атмосферных рек может вырасти примерно вдвое.
На первый взгляд может показаться, что дополнительные осадки полезны для Антарктиды. Западно-Антарктический ледяной щит десятилетиями терял массу, и в отдельные годы интенсивные снегопады действительно компенсировали часть потерь. Так, в 2022 году несколько экстремальных событий привели к временному увеличению массы ледяного покрова.
Однако в долгосрочной перспективе последствия могут быть обратными. Приход атмосферной реки меняет не только количество осадков, но и их характер. Часть снега и льда может таять ещё в атмосфере, и тогда на поверхность выпадает мокрый снег или даже дождь. Граница между снегом и дождём в таких условиях поднимается на высоту 2-3 километров.
Верхние слои ледяного щита обычно состоят из фирна — пористого снега, который работает как губка и впитывает талую воду. Но при обильных осадках формируется плотный ледяной слой. Он мешает воде уходить внутрь, из-за чего она скапливается на поверхности.
Скопившаяся вода образует тёмные лужи, которые поглощают больше солнечного тепла, чем белый снег. Это ускоряет таяние и запускает цепную реакцию. Если вода проникает к основанию ледника, она действует как смазка и ускоряет его движение к океану. Если же она заполняет трещины, её вес расширяет их и делает конструкцию менее устойчивой.
По словам геофизика Майка Бентли из Даремского университета, такие процессы могут подготавливать прибрежные шельфовые ледники к внезапному обрушению. Один из наиболее наглядных примеров — шельфовый ледник Конгер в Восточной Антарктиде, который распался в 2022 году.
"Он истончался и сокращался с начала 2000-х, но окончательное разрушение произошло после резкого потепления, вызванного атмосферной рекой", — говорит геофизик Майк Бентли.
Весной 2022 года температура в Восточной Антарктиде в ходе одного события выросла на рекордные 45 °C по сравнению с нормой. В начале года площадь шельфового ледника Конгер составляла около 1200 квадратных километров, но к марту он фактически исчез. При этом характерных признаков масштабного поверхностного таяния почти не наблюдалось.
Учёные предполагают, что решающую роль сыграли ураганные ветры, сопровождавшие шторм. Они могли стать последним ударом по уже ослабленной структуре. Этот случай показал, что даже в Антарктиде процессы, которые принято считать "ледниковыми" и медленными, иногда развиваются стремительно.
Для изучения атмосферных рек исследователи используют метеорологические зонды, которые запускают, в том числе, со станции Кинг Седжон, принадлежащей Южной Корее. Она расположена на ветреном острове к северу от Антарктического полуострова. Работа в таких условиях требует специального разрешения и часто связана с риском: сильный ветер может повредить аэростаты ещё до старта.
Когда запуск всё же удаётся, учёные получают уникальные данные о структуре влажных и тёплых потоков. Эти наблюдения помогают понять, как далеко вглубь материка может проникать тёплый воздух и какие регионы оказываются под угрозой.
В привычных условиях Антарктида остаётся холодной и сухой. Осадки здесь редки и почти всегда выпадают в виде снега, а температурные колебания относительно стабильны. Атмосферные реки нарушают этот баланс, принося влагу и тепло за тысячи километров.
Главное различие заключается в интенсивности. Обычные снегопады распределены равномерно во времени, тогда как атмосферная река может за несколько дней принести месячную или даже годовую норму осадков. Кроме того, меняется фазовое состояние воды, что особенно опасно для прибрежных ледников и шельфов.
Почему атмосферные реки стали появляться в Антарктиде чаще?
Основная причина — потепление атмосферы, которое увеличивает её способность удерживать влагу и переносить её на большие расстояния.
Могут ли такие события полностью компенсировать таяние льда?
В отдельные годы обильные осадки могут временно увеличить массу льда, но в долгосрочной перспективе они не останавливают общий тренд потерь.
Что опаснее для ледников: тепло или осадки?
Опаснее их сочетание. Тёплый и влажный воздух меняет структуру снега и льда, ускоряя процессы разрушения.