При температуре около нуля и ниже морская вода замерзает быстрее при наличии ветра или подводного течения. К такому выводу на основе математической модели пришли специалисты подведомственного Минобрнауки России Уральского федерального университета имени первого президента России Б. Н. Ельцина (УрФУ). Полученные учеными данные помогут в прогнозировании таяния ледников.
«Оказалось, что при температуре около нуля и ниже даже небольшой ветерок влияет на скорость образования льда. Дело в том, что ветер, так же, как и подводное течение, вносит флуктуации (скачки) в температуру, а это в свою очередь приводит к ускорению образования кристалликов льда. Иными словами, с ветром или подводным течением лед намерзает быстрее, слой льда становится толще. Да, он более рыхлый, не такой плотный, но скорость образования увеличивается»,
— поясняет соавтор исследования, ведущий научный сотрудник лаборатории многомасштабного математического моделирования УрФУ Евгения Маковеева.
Происходит это при любой температуре, пригодной для кристаллизации, добавляет ученый. Усиливают влияние температуры внешние шумы — ветер и подводное течение, которые «приносят» разные температуры.
«С одной стороны, погода стала более суровая, скачкообразная, что ли. Сложная ситуация и с ветрами, и с течениями. Можно сказать, что это приводит к нарастанию льда. Но, с другой стороны, будет неверно сказать, что из-за участившихся ветров и подводных течений ледники начнут восстанавливаться. Во-первых, внешние шумы — лишь одна из составляющих сложного процесса. И, во-вторых, температура атмосферы должна быть ниже нуля для замерзания воды», — говорит Евгения Маковеева.
Тем не менее полученные учеными данные помогут прогнозировать изменения ледников мирового океана, что крайне важно в условиях потепления климата.
На следующем этапе матмоделирования физики планируют рассчитать, как образуется «ложное дно» ледников. Это еще один процесс образования морского льда, во время которого лед намерзает снизу. Таким образом может прирастать до 50 % льда.
«Ложное дно» образуется за счет инверсии плотности. Оно возникает в весенне-летний период, когда лед становится рыхлый, через него талая вода проникает в подледовое пространство, и образуется слой пресной воды. А ниже — слой соленой воды. И в том месте, где слои стыкуются, рождаются кристаллики: образуется корочка льда», — объясняет Евгения Маковеева.
Описание модели и выводы по ней опубликованы в одном из международных научных изданий.
Исследование выполнено при финансовой поддержке Минобрнауки России.
