В начале 2011 года на США и Европу обрушились сильные морозы, несмотря на то что в Гренландии и на Аляске было необычайно тепло. В этом году в конце зимы в США и Европе, напротив, припекало, пока холодный воздух зависал над Центральной Европой и Азией. В Северном полушарии экстремальные погодные условия зимой обычно связаны с отрицательной фазой Арктического осцилляции — розы ветров, доминирующих в полярной области. И учёные приходят к выводу, что изменения в Арктике, возможно, привели к длительному пребыванию осцилляции в отрицательном режиме.

Чарльз Грин из Корнеллского университета (США) отмечает, что теперь характер зим в Северном полушарии изменится надолго.

Когда Арктическая осцилляция находится в положительной фазе, сильные ветры формируют так называемый полярный вихрь. Из-за него арктические воздушные массы блокируются в районе полюса и не доходят до средних широт. Кроме того, благодаря этому явлению струйные течения атмосферы становятся более прямыми, и зима выдаётся более умеренной.

Но в последние годы осцилляция находилась в резко отрицательной фазе, и в 2010-м были зарегистрированы рекордно низкие температуры во многих регионах. Дело в том, что ветры полярного вихря ослабевают, и холодный арктический воздух смешивается с воздушными массами средних широт. В результате струйные течения тоже становятся значительно слабее и к тому же начинают сильно отклоняться на север и юг. Это приводит к суровым холодам в США и Европе, но в то же время извилистое струйное течение способно принести на север более тёплый южный воздух, что и произошло в США нынешней весной.

Ряд учёных предположил, что затяжная отрицательная фаза может быть следствием потери морского льда в Арктике. За пару лет эта идея вышла из зачаточного состояния, удостоившись серьёзных исследований.

Механизм примерно следующий.

Площадь морского льда сокращается с тех пор, как за Арктикой было установлено спутниковое наблюдение. Казалось, к этому все привыкли, но в 2007 году произошло внезапное и очень резкое сокращение, от которого лёд не оправился до сих пор. В течение всех последующих лет (за исключением одного) тенденция к сокращению была более сильной, чем в предшествующие годы (см. график ниже).

Эта ситуация оказывает значительное влияние на местные условия. За лето открытый океан поглощает гораздо больше солнечного света, чем раньше. Осенью он возвращает часть полученного тепла в атмосферу, нагревая воздух над Арктикой. Это в определённой степени стирает различия между Арктикой и более умеренными широтами, в результате чего вероятность формирования полярного вихря снижается. Короче говоря, отсутствие льда вводит Арктическую осцилляцию в отрицательную фазу и повышает шансы на холодную зиму в Северном полушарии. Это, в свою очередь, заставляет ослабевшие и ставшие извилистыми струйные течения атмосферы дольше оставаться в одном и том же положении.

Извилистость струйных течений увеличивает вероятность того, что тёплые южные массы могут просочиться на север. Мартовская жара в США была обусловлена именно этим явлением, совпавшим с Ла-Ниньей в Тихом океане: тёплый воздух принесло на север, где он был вынужден пребывать необычайно долгое время.

Результаты исследования опубликованы в журнале Oceanography.

Подготовлено по материалам Ars Technica.