Снег вроде спасает, но лёд нервничает: атмосферные реки превращают Антарктиду в зону риска

Восточная Антарктида обычно ассоциируется с сухим холодом и предсказуемой "пустыней" из снега и льда. Но иногда на континент обрушиваются погодные эпизоды, которые больше напоминают тропический перенос влаги, чем полярную зиму.

Фото: Flickr by Jason Auch, https://creativecommons.org/licenses/by/2.0/

Горы Гамбурцева в Антарктиде

Именно такие события заставляют ученых пересматривать привычные представления о том, как Антарктида получает снег и почему ледники могут реагировать на краткие всплески тепла слишком резко. 

Шторм, который нарушил правила, и станция в центре событий

В мае 2009 года на станции Принцессы Елизаветы — бельгийском исследовательском форпосте в Восточной Антарктиде — произошло то, что для региона выглядело почти невероятно. Во время сильного снегопада температура внезапно подпрыгнула примерно на 20 °C и достигла -11 °C. За двое суток выпало около полуметра снега — в месте, где осадки обычно скудны, словно в пустыне.

Метеоролог Ирина Городецкая, которая анализировала данные со станции, заметила: этот эпизод не был одиночным. В последующие месяцы она выявила еще три похожих "аномальных" шторма. В сумме они всего за несколько дней дали примерно три четверти годовой нормы снегопада, установив рекорд.

Как влажный воздух попал на замерзший континент

Карты атмосферы показали характерную связку: мощная область низкого давления подтянула влажный воздух далеко на юг, а затем область высокого давления направила его прямо к ледяному материку. Такая схема ранее практически не описывалась для Антарктиды, но она очень напоминает явление, хорошо известное метеорологам по другим регионам.

Речь об "атмосферных реках" — узких струях очень влажного воздуха, которые формируются над океанами и способны переносить влагу на тысячи километров. На суше это нередко выливается в экстремальные ливни или снегопады. После четырех событий 2009 года в регионе зафиксировали еще около 30 подобных эпизодов, что сделало "атмосферные реки" не экзотикой, а повторяющимся фактором антарктической погоды.

Почему климатический сдвиг усиливает "реки" в небе

Логика, на которую указывают исследователи, проста: чем теплее воздух, тем больше влаги он способен удерживать. Это означает, что при изменении климата увеличивается потенциал для сильных переносов влаги — и, как следствие, для более частых и интенсивных "атмосферных рек".

Аналогичный прогноз дает работа, опубликованная в журнале Communications Earth & Environment. Модели предполагают, что к концу столетия число событий с таким уровнем влажности, чтобы их можно было отнести к атмосферным рекам, может вырасти вдвое.

Чем опасны краткие всплески тепла и влаги для льда

На первый взгляд, сильные снегопады могут выглядеть как "помощь" ледяному щиту. И действительно, Западно-Антарктический ледяной щит десятилетиями терял массу, но в 2022 году несколько экстремальных эпизодов дали столько осадков, что суммарно ледяной щит прибавил массу — на это обращает внимание метеоролог Кайл Клем.

Однако в долгосрочной перспективе у таких событий есть обратная сторона: они приносят не только снег, но и тепло, а иногда — условия, при которых часть осадков может переходить в дождь. Городецкая описывает, что в "атмосферной реке" снежинки и ледяные частицы способны подтаивать еще по пути к поверхности, а граница между снегом и дождем может располагаться на высоте 2-3 километров. Теплый влажный воздух при этом может заходить далеко вглубь материка и вызывать осадки там, где обычно сухо.

Самый уязвимый элемент системы — прибрежные ледники и шельфовые ледники, которые уже ослаблены десятилетиями потепления. На встрече Королевского общества Великобритании, посвященной изменению климата в Антарктиде, ученые предупреждали, что такие "вспышки" тепла и влаги могут снижать устойчивость этих ледяных массивов.

Почему мокрый снег может ускорять таяние

Верхняя часть ледяного покрова часто состоит из фирна — снежной толщи с воздушными порами, которая работает как губка: она способна впитывать и удерживать талую воду. Но когда на поверхность падают большие объемы мокрого снега, он нередко подмерзает плотным слоем. Тогда вода или дождь хуже уходит в толщу и может скапливаться сверху.

Такие лужи темнее льда и лучше поглощают солнечное тепло, что усиливает таяние. Если вода добирается до основания ледника, она способна "смазывать" контакт со скальной породой и ускорять сползание льда к океану. А если вода заполняет трещины, ее вес может расширять и углублять разломы, подготавливая шельф к разрушению.

Случай Конгера и "ледниковая скорость" событий

Майк Бентли, геофизик из Даремского университета, связывает один из ярких примеров с шельфовым ледником Конгер в Восточной Антарктиде. По его словам, этот шельф сокращался и истончался с 2000 года, но обрушение произошло после того, как в марте 2022 года атмосферная река вызвала резкое потепление в Восточной Антарктиде на 45 °C.

При этом, что особенно важно, распад случился без очевидных признаков поверхностного таяния. Бентли предполагает, что сильные ветры во время шторма могли стать последним толчком, "разобрав" ослабленный шельф на части. И хотя слово "ледниковый" обычно означает медленное, здесь всё выглядело поразительно быстро.

Как ученые ловят атмосферные реки в реальном времени

Городецкая продолжает изучать явление не только по архивам, но и с помощью метеорологических зондов, которые запускают со станции Кинг Седжон (Южная Корея) на острове к северу от Антарктического полуострова. Такая работа требует выхода в плохую погоду и точных действий в условиях штормового ветра: аэростаты может повредить еще до подъема, поэтому часть запусков заканчивается неудачей. Для исследователей это не просто техника, а эмоциональное испытание: каждый успешный запуск приносит данные, которые иначе в Антарктиде почти неоткуда взять.

Сравнение атмосферных рек в Антарктиде и "классических" случаев

В регионах вроде Калифорнии атмосферные реки чаще ассоциируются с ливнями, наводнениями и быстрыми паводками. В Антарктиде же их "подпись" обычно снежная, но с важной оговоркой: теплый перенос способен изменять фазу осадков и приносить дождь в местах, где он редок. Это меняет не только погоду "здесь и сейчас", но и свойства снежной поверхности, включая образование плотных слоев, водонакопление и риск ускоренного разрушения прибрежного льда.

Плюсы и минусы экстремальных снегопадов для ледяного щита

Сильные осадки иногда выглядят как компенсация потерь, но их эффект неоднозначен и зависит от условий.

• Плюсы: в отдельные годы несколько экстремальных событий могут дать столько снега, что суммарно ледяной щит временно набирает массу.
• Минусы: теплая и влажная погода повышает риск поверхностных изменений; мокрый снег может "запечатывать" фирн, мешая воде впитываться; вода способна ускорять скольжение ледников и расширять трещины; при сильных ветрах ослабленные шельфы могут разрушаться быстрее.

Популярные вопросы об атмосферных реках в Антарктиде

Что такое атмосферная река простыми словами?

Это узкий поток очень влажного воздуха, который переносит влагу на большие расстояния и приносит экстремальные осадки, включая сильный снег.

Почему их становится больше или они становятся сильнее?

Потому что более теплый воздух способен удерживать больше влаги, и при переносе к Антарктиде это может усиливать интенсивность событий.

Разве больше снега не помогает леднику?

Иногда помогает краткосрочно, но одновременно повышается риск мокрого снега, дождя и накопления воды, что может ускорять трещинообразование и нестабильность шельфов.

Как атмосферные реки связаны с разрушением шельфовых ледников?

Они могут приносить тепло и влагу, менять состояние поверхности и повышать уязвимость льда; в одном из случаев атмосферная река, по-видимому, была связана с последующим разрушением шельфа.