Дождь в Антарктиде — и лёд начинает таять изнутри: вечно холодный материк входит в эпоху климатических шоков

В мае 2009 года в глубине Восточной Антарктиды произошло событие, которое сначала выглядело как погодная аномалия, а позже оказалось тревожным сигналом. В одном из самых сухих и холодных регионов планеты за считанные дни выпало рекордное количество снега, а температура внезапно подскочила почти на двадцать градусов.

Тогда это сочли редким совпадением факторов, но дальнейшие наблюдения показали: речь идёт о новом климатическом явлении. Об этом сообщают исследователи, работающие в Антарктиде и изучающие экстремальные погодные процессы.

Необычный шторм на станции Принцессы Елизаветы

Бельгийская исследовательская станция Принцессы Елизаветы расположена в Восточной Антарктиде — регионе, который по количеству осадков часто сравнивают с пустынями. Именно там в мае 2009 года разыгрался мощный шторм. На фоне сильного снегопада температура воздуха неожиданно поднялась до -11 °C, что для этих широт считается крайне высоким показателем.

Всего за двое суток в районе станции выпало около полуметра снега. Для места, где осадки обычно крайне скудны, это стало беспрецедентным событием. Тогда ещё никто не предполагал, что этот шторм станет первым зафиксированным проявлением совершенно нового для Антарктиды механизма переноса тепла и влаги.

Серия рекордных снегопадов и работа метеорологов

Изучая архивные метеоданные со станции, метеоролог Ирина Городецкая, которая сейчас работает в Университете Порту, обнаружила, что в последующие месяцы произошло ещё три аналогичных шторма. В совокупности они всего за несколько дней принесли около 75% годовой нормы осадков, установив новые рекорды.

Анализ синоптических карт показал необычную конфигурацию атмосферных систем. Мощная область низкого давления вытянула влажный воздух далеко на юг, а зона высокого давления направила этот поток прямо к ледяному континенту. Подобные схемы хорошо известны метеорологам в других частях света, но в Антарктиде ранее их не фиксировали.

Атмосферные реки: явление, пришедшее в Антарктиду

Происходящее удивительно напоминало так называемые атмосферные реки — узкие, протяжённые потоки тёплого и влажного воздуха, которые формируются над тропическими океанами и могут переноситься на тысячи километров. В таких регионах, как Калифорния, они давно известны как источник экстремальных дождей и снегопадов.

До 2009 года считалось, что подобные процессы нехарактерны для Антарктиды. Однако наблюдения показали обратное. С момента первых четырёх эпизодов в Восточной Антарктиде было зафиксировано ещё около тридцати атмосферных рек, достигавших континента и вызывавших резкие изменения погоды.

Связь с изменением климата

По словам Ирины Городецкой, ключевую роль в этом процессе играет глобальное потепление.

"В более тёплом воздухе уровень влажности повышается, а это делает атмосферные реки более мощными и частыми", — отмечает метеоролог.

К схожим выводам пришли и авторы недавнего исследования, опубликованного в журнале Communications Earth & Environment.

"Наши модели показывают, что к концу столетия количество событий с таким уровнем влажности, который позволяет отнести их к атмосферным рекам, может увеличиться вдвое", — говорит ведущий автор работы, метеоролог Британской антарктической службы Мишель Макленнан.

Угроза для ледников и шельфового льда

Учёные всё чаще предупреждают: всплески тепла и влаги представляют серьёзную опасность для прибрежных ледников и шельфовых ледников Антарктиды. Эти массивы льда уже ослаблены десятилетиями постепенного потепления.

На встрече Королевского общества Великобритании, посвящённой изменению климата в Антарктиде, исследователи подчеркнули, что новые погодные экстремумы могут ускорить разрушение ледяных систем.

"Эти структуры, похоже, становятся всё более склонными к разрушению", — заявил геофизик Даремского университета Майк Бентли.

По крайней мере в одном случае атмосферная река, по мнению специалистов, напрямую спровоцировала распад прибрежного шельфового ледника.

Как изучают атмосферные реки на краю света

Городецкая продолжает исследовать это явление, используя различные методы, включая запуск метеорологических зондов. Часть наблюдений ведётся со станции Кинг Седжон в Южной Корее, расположенной на ветреном острове к северу от Антарктического полуострова.

Работа в таких условиях крайне сложна.

"У нас есть специальное разрешение выходить в такую погоду. Обычно никто больше этого не делает. Нас считают чудаками на станции", — говорит Городецкая.

Штормовые ветры нередко повреждают аэростаты ещё до их подъёма в воздух.

"Самое сложное — запустить зонд и не разрушить его. Мы теряем много оборудования. Это очень эмоционально", — признаётся она.

Что происходит внутри атмосферных рек

Когда исследования всё же удаются, учёные получают уникальные данные. В обычных условиях в Антарктиде осадки почти всегда выпадают в виде снега. Однако при приходе атмосферной реки ситуация меняется.

"Частицы снега и льда могут таять по пути. Переходная зона от снега к дождю может находиться на высоте двух-трёх километров", — объясняет Городецкая.

Тёплый и влажный воздух способен проникать далеко вглубь материка, принося сильные снегопады или даже дождь в регионы, которые обычно остаются крайне сухими.

Парадокс осадков: польза и скрытая опасность

На первый взгляд может показаться, что усиление осадков полезно для ледяного покрова. Западно-Антарктический ледяной щит на протяжении десятилетий терял массу, и в 2022 году, по словам метеоролога Кайла Клема из Университета Виктории в Веллингтоне, ситуация временно изменилась.

"Мы наблюдали такое количество осадков всего от нескольких экстремальных событий, что в сумме ледяной щит даже набрал массу", — отмечает он.

Однако долгосрочные последствия могут быть куда менее благоприятными.

Фирн, талая вода и ускоренное таяние

Верхняя часть ледяного покрова состоит из фирна — уплотнённого снега с микроскопическими воздушными полостями. В норме он действует как губка, впитывая талую воду. Но большие объёмы мокрого снега часто замерзают, образуя плотный ледяной слой.

В результате талая вода и дождь не впитываются, а скапливаются на поверхности. Такие тёмные лужи поглощают больше солнечного тепла, чем снежная поверхность, ускоряя таяние льда.

Опасность для шельфовых ледников

Если вода достигает скального основания ледника, она может смазывать его подошву и ускорять сползание в океан. Если же она заполняет трещины во льду, её вес расширяет и углубляет их.

По словам Майка Бентли, этот процесс способен подготовить шельфовые ледники к разрушению. Вероятно, именно так развивались события с шельфовым ледником Конгер в Восточной Антарктиде — массивом размером с Лос-Анджелес, который внезапно распался в 2022 году.

Обрушение ледника Конгер

Бентли отмечает, что шельфовый ледник истончался и сокращался с начала 2000-х годов. Однако решающий момент наступил после экстремального потепления, вызванного атмосферной рекой в марте 2022 года.

"Температура в Восточной Антарктиде тогда выросла на 45 °C. В начале года площадь ледника составляла около 1200 квадратных километров, но в марте он просто исчез", — вспоминает учёный.

Примечательно, что это произошло почти без видимых признаков поверхностного таяния. Сильные штормовые ветры, вероятно, стали последним фактором, разрушившим шельф.

"Мы привыкли называть ледниковые процессы медленными, но здесь всё произошло поразительно быстро", — подчёркивает Бентли.

Новые экстремумы и открытые вопросы

В 2024 году Восточная Антарктида столкнулась с ещё одним необычно тёплым периодом — на этот раз в разгар зимы.

"Экстремальные события, связанные с атмосферными реками, обычно кратковременны. Но это продолжалось несколько недель", — говорит Клем.

Сейчас учёные продолжают анализировать последствия и пытаются понять точную природу этих редких, но всё более заметных нарушений. Всё больше данных указывает на то, что они связаны с выбросами парниковых газов и деятельностью человека, последствия которой достигают даже самых удалённых уголков планеты.

Сравнение: классические штормы и атмосферные реки в Антарктиде

Обычные антарктические штормы, как правило, холодные и сухие. Атмосферные реки, напротив, приносят тепло и влагу, резко меняя баланс осадков и температуры. Такое отличие делает их особенно опасными для стабильности ледяного покрова.

Плюсы и минусы усиления осадков

Увеличение снегопадов может временно компенсировать потерю массы льда. Однако интенсивные и тёплые осадки создают условия для накопления талой воды и ускоренного разрушения ледников.

Советы исследователям и климатологам шаг за шагом

Для понимания процессов необходимо расширять сеть наблюдений, развивать моделирование и продолжать полевые измерения даже в экстремальных условиях. Только сочетание данных позволит оценить реальные риски для Антарктиды и глобального уровня моря.

Популярные вопросы об атмосферных реках в Антарктиде

Что такое атмосферная река?

Это узкий поток тёплого и влажного воздуха, способный переносить огромное количество влаги на большие расстояния.

Почему они опасны для Антарктиды?

Они приносят тепло и осадки, которые ускоряют таяние льда и могут привести к разрушению шельфовых ледников.

Связаны ли эти явления с изменением климата?

Исследования и климатические модели указывают на рост частоты и силы атмосферных рек по мере потепления климата.