Работа ведется по инновационному проекту государственного значения «Единая национальная система мониторинга климатически активных веществ» инициированному Правительством России в 2022 году. Проект нацелен на изучение долгосрочной динамики климата в связи с наблюдаемым в последние десятилетия глобальным антропогенным потеплением и реализуется шестью научными консорциумами, занимающимися мониторингом процессов на суше, в океанах, морях и лесных экосистемах.
Мониторинг потоков энергии и парниковых газов в Мировом океане и морях имеет особое значение. Океан, будучи консервативным по отношению к атмосфере компонентом климатической системы, является аккумулятором тепла на длительных промежутках времени, поглощая примерно 92% избыточного тепла, поступающего в атмосферу за счет антропогенной деятельности. Кроме того, океан генерирует собственные моды климатической изменчивости, которые накладываются на антропогенный сигнал, существенно затрудняя долгосрочное прогнозирование.
Ключевым элементом разработанной учеными ИО РАН системы стала гидрометеорологическая станция «Sea-Air-Wave Station» (SAWS), апробированная в ходе Арктической экспедиции прошлого года. Арктика является уникальным регионом, так называемой «кухней мировой погоды», поскольку быстрее реагирует на происходящие в глобальном масштабе климатические изменения.
Измерения концентраций парниковых газов продемонстрировали высокую эффективность газоанализаторов, установленных на станции SAWS. Временная изменчивость скорости приводного ветра и концентраций CO2 в воздухе и поверхностном слое воды показала, что разность парциальных давлений CO2 может значительно варьироваться даже при малой изменчивости скорости ветра, открывая новые горизонты для изучения углеродного цикла океана в субполярных широтах.
Таким образом, уникальные данные, полученные с гидрометеорологической станции SAWS, позволили впервые получить количественные характеристики мезомасштабной и синоптической изменчивости потоков энергии и парниковых газов между океаном и атмосферой в режиме реального времени. Испытания первой морской автономной гидрометеорологической станции в условиях Арктики прошли успешно, и созданная конфигурация станции станет основой для разработки системы буев в субполярной Атлантике и Арктике, подчеркнули в Институте океанологии им. П. П. Ширшова РАН.
По словам ученых, эта система обеспечит эффективный мониторинг всех параметров приводной атмосферы и поверхностного слоя океана, что позволит получить устойчивые оценки, необходимые для замыкания региональных балансов потоков газов и энергии в океане. Она также станет основой валидации океанских модельных реанализов, разрабатываемых в ИО РАН в рамках национального проекта государственного значения на период 2025–2030 гг.
