Климатологи Института географии РАН и Института физики атмосферы имени А.М.Обухова РАН разработали методику восстановления данных об изменении площади морских льдов Арктики до наступления эры спутниковых наблюдений и постоянного мониторинга.

Дело в том, что непрерывное спутниковое зондирование Земли производится только с 1978 года. До этого мониторинг площади льдов проводился с помощью береговых, судовых и авианаблюдений, а также данных с дрейфующих буев. В ещё более ранний период — до 1953 года — в данных о динамике морских льдов в Арктике имеются значительные пропуски, так как в это время амплитуда колебаний и длина их периодов была относительно небольшой. Например, во время Второй мировой войны данные были просто заменены климатологическими значениями. Но такая динамика площади морских арктических льдов в первой половине XX века не согласуется с сильным потеплением климата в Арктике в этот период, сравнимым по своим темпам с современным.

«Глобальное потепление в последние десятилетия сопровождается быстрым сокращением площади арктических морских льдов, — говорит один из авторов исследования, кандидат географических наук Татьяна Матвеева. — Чтобы понять возможные причины таких изменений, необходимо представлять масштаб колебаний в период, предшествующий значительному росту антропогенных выбросов парниковых газов в атмосфере».

Для реконструкции учёные используют пространственно-временную связь между температурой воздуха у поверхности суши в Северном полушарии и концентрацией морских льдов в Арктике. Выявленные закономерности применяются для построения регрессионной модели, которая и помогает восстановить сеточный архив полей концентрации морского льда для первой половины XX века.

Стоит отметить, что данные о температуре у поверхности ранее уже использовались некоторыми исследователями для реконструкции изменений сезонной и среднегодовой пощади морских льдов для всей Арктики или её отдельных секторов. Однако новая технология, о которой идёт речь, воспроизводит изменения намного более реалистично и физически.

«Существовавшие ранее оценки не дают информации о пространственной картине изменений концентрации морских льдов, в то время как предложенная нами методика позволяет проследить не только временную, но и пространственную структуру изменений, а также проводить региональные исследования изменений концентрации морских льдов в первой половине XX века», — подчеркнула Татьяна Матвеева.

В частности, выполненная пространственно-временная реконструкция показала значительное сокращение площади морских льдов Арктики в середине ХХ века, которое происходило одновременно с потеплением климата в этот период. «По восстановленным данным эта отрицательная аномалия гораздо больше, чем по данным существующих в настоящее время сеточных архивов концентрации морского льда», — говорит Татьяна Матвеева.

По мнению специалистов, климатические изменения, происходившие в середине XX века в Арктике, могут являться следствием естественной долгопериодной изменчивости климата, что указывает на возможный существенный вклад такой изменчивости и в современные изменения площади морских льдов.

Более подробно ознакомиться с результатами исследований можно в статье «Изменения арктических морских льдов в первой половине XX века: пространственно-временная реконструкция на основе температурных данных», принятой к печати в журнал «Известия РАН. Физика атмосферы и океана».