Температура в восточном секторе Арктики заметно повысилась за период c 1978 по 2017 гг., например, в Восточно-Сибирском море на +3,7 °C, в Чукотском на +2,9 °C, в море Лаптевых на +2,8 °C. По данным ГМС прибрежных районов, в перечисленных водных акваториях наблюдается растущий тренд среднегодовой температуры воздуха (Та) на 1,01 °C, 0,78 °C и 0,75 °C/10 лет соответственно. Среднегодовой рост температуры воды (Tw) в теплый период года в этих арктических морях составил 2,6 °C, 2,3 °C и 1,3 °C соответственно. Большая положительная аномалия температуры воды сформировалась в Баренцевом море (75° с. ш., 38° в. д.) на разрезе "Кольский меридиан" (условная линия, проходящая по 33,5º в. д.). По данным экспедиции научно-исследовательского судна «Профессор Молчанов» температура воды во втором квартале 2012 г. в слое 5300 м была выше нормы на 22,5 °C. Положительная аномалия температуры в поверхностном слое воды (515 м) у островов Новая Земля достигала 4 °C.
В работе [11] представлены графики изменения состояния температуры и солености поверхностного слоя вод, в точке с координатами 75° с. ш., 145° з. д. (в Канадской котловине), составленные по данным наблюдений за последние 60 лет. На графиках видно, что до 1982 г. температура воды незначительно, но снижалась, а соленость медленно росла. Начиная с 90-х годов XX века к 2012 г. происходит резкое уменьшение солености: от 3031 до 2627 для зимнего периода, и от 2931 до 2425 для летнего периода. Соленость изменилась примерно на 4 зимой и на 56 летом. Авторы статьи высказали предположение, что потепление в Баренцевом море было вызвано влиянием притока теплых атлантических вод, поскольку к северу от архипелага Земля Франца-Иосифа, на глубине 75100 м температура вод атлантического происхождения была выше нормы на 1,52°C.
Данное предположение не согласуется с быстрой сменой распреснения морских вод в отдельных регионах на противоположный тренд увеличение солености и рост температуры в граничащим с ним суббассейне. Должна быть физическая причина и у потепления атлантических вод на глубине до 100 м.
В Карском море и море Лаптевых соленость поверхностного слоя в 2012 г. характеризовалась большими положительными аномалиями (до 5 ). Воды речного происхождения, распространяясь в Карском море, не создавали отрицательную аномалию солености в поверхностном слое. Подобное распределение является не совсем типичным. По съемкам 2007 и 2008 гг. пресные речные воды к концу летнего периода уходили от устья Оби и Енисея на север, достигая мыс Желания. Изменение течения ученые объясняют [11] воздействием атмосферных процессов, которые сказались на формировании гидрологических условий в Карском море, что выразилось в смещении в восточном направлении фронтальной зоны распресненных речным стоком морских вод.
При интенсивном таянии ледников, в 2012 г. в поверхностном слое вод Амеразийского сектора происходило распреснение, а на всей акватории Евразийского суббассейна наблюдалось слабое повышение солености поверхностного слоя. Судя по значительному увеличению температуры, выросло поступление пресной воды от таяния ледников в океаны. Температура поверхности океана изменялась с конца 1950-х годов, в верхних слоях океанов происходило увеличение теплосодержания. Таяние льда начинается с 1990-х годов, оно должно было привести к распреснению верхнего слоя вод Евразийского суббассейна. Увеличение солености вызывает вопросы.
В XX веке уровень Мирового океана поднялся в пределах 0,10,2 м [13]. Скорость подъема уровня Мирового океана превзошла в 10 раз, наблюдавшуюся в течение последних 3000 лет. Результаты анализа данных потепления отдельных компонентов климатической системы в течение второй половины 20-го века, а также оценки затрат тепла на таяние льдов, привели к выводу об увеличении теплосодержания в атмосфере и океанах. Рост теплосодержания верхнего слоя океана толщиной 3 км за период 19501990 гг. превосходил на порядок величины увеличение теплосодержания других компонентов климатической системы. Теплосодержание океана за период 19551996 гг. выросло и достигло 18,21022 Дж, в атмосфере составило 6,61021 Дж.
Крейг Лоэл, американский доктор философии из Национального совета по улучшению качества воздуха (National Council for Air and Stream Improvement), публикует статью «Охлаждение Мирового океана с 2003 года» (Craig Loehle. Cooling of the global ocean since 2003). Согласно его исследованиям, с 2003 по 2008 год (4,5 года) наблюдается снижение теплосодержания на 0,351021 Дж/год. Нам трудно обсуждать взятые автором источники и модель, по которым он получил отрицательный тренд, но инструментальные наблюдения с дрейфующих полярных станций и буев показали, что с 2007 г. идет рост теплосодержания в высоких широтах Земли.
Крейг Лоэл, американский доктор философии из Национального совета по улучшению качества воздуха (National Council for Air and Stream Improvement), публикует статью «Охлаждение Мирового океана с 2003 года» (Craig Loehle. Cooling of the global ocean since 2003). Согласно его исследованиям, с 2003 по 2008 год (4,5 года) наблюдается снижение теплосодержания на 0,351021 Дж/год. Нам трудно обсуждать взятые автором источники и модель, по которым он получил отрицательный тренд, но инструментальные наблюдения с дрейфующих полярных станций и буев показали, что с 2007 г. идет рост теплосодержания в высоких широтах Земли.
Возрастание теплосодержания в верхних слоях океанов, происходило в течение последних 45 лет XX века. О причинах быстрых климатических изменений в Арктике, научное сообщество не сформировало однозначного ответа. Температура воздуха в восточном секторе Арктики примерно в 2,5 раза выше соответствующих оценок для дальневосточных морей (Берингово, Охотского) [11]. Средняя скорость роста уровня МО за последние десятилетия составляет 1,4 мм/год. Для южного региона Атлантического океана типично наличие интенсивного вертикального перемешивания и быстрого проникновения потепления вглубь океана. В других океанах этот процесс происходит гораздо медленнее. Академик Кондратьев К.Я. связывает изменение теплосодержания океана с ростом концентрации парниковых газов в атмосфере.
Ежегодно антропогенное поступление углерода в атмосферу, в виде двуокиси СО2, составляет 5,5 Гт, что не может повлиять существенным образом на воду морей и океанов массой более 1 миллиарда Гт. В работе [6] предполагают, что эмиссия СО2 служит своеобразным триггером мощных процессов в системе «океан атмосфера». Совместное действие антропогенного фактора и крупномасштабного взаимодействия в системе океан атмосфера наиболее реальный механизм формирования тренда изменения глобальной температуры воздуха. В Отчете МГЭИК-2001 не говорится об усилении антропогенно обусловленного глобального потепления климата в высоких широтах северного полушария.
На фоне таяния ледников в Арктике в 2012 г., по границам РФ происходило распреснение вод Амеразийского и осолонение вод Евразийского суббассейна. Совокупность данных наблюдений ГМС береговой сети характеризует нетипичную реакцию Карского моря на происходящие изменения в природе. Если исходить из интенсивности таяния льдов и объема речных вод, впадающих в Карское море, то в нем должен был проявить себя отрицательный, но не положительный тренд солености воды. Изменения в полярных областях широко обсуждается в литературе, выдвигаются различные гипотезы. Среди них: перестройка крупномасштабных планетарных процессов, увеличение концентрации парниковых газов, смена типов атмосферных процессов и другие. По мнению некоторых ученых, чередование теплых и холодных эпох носят циклический характер.
К авторам нелинейных теорий колебания температуры в сферах Земли есть вопросы: почему в акватории, где наблюдается более быстрый рост температуры вод, ПТВ, таяние льда, происходит увеличение осолонения, вместо опреснения? Кондратьев К.Я. обращает внимание [13] на температурные изменения в Арктике, где последние десятки лет на большей части, за исключением моря Баффина, наблюдался рост температуры воды. Одновременно формировались регионы, как потепления, так и похолодания климата. Наличие области похолодания западнее Гренландии (море Баффина, Девисов пролив) и области потепления к востоку от нее (Гренландское море) наводит ученых на мысль, что их происхождение связано с устойчивым действием в регионе циркуляционных факторов. Аналогичной они видят природу формирования области потепления над северо-западом Северной Америки и Аляской, а также области похолодания в Охотском море [14]. Однородного усиления потепления не наблюдалось в последние 23 столетия. Вторая половина XX века характеризовалась сильной пространственно-временной неоднородностью.
3. Особенности температурных изменений в полярных областях земного шара
Ученые не дают однозначного ответа на вопрос о причине изменения в глобальных масштабах температуры на Земле. За период 40 лет (19782017 гг.) изменения среднегодовой температуры вблизи Атлантического побережья Антарктиды (75,4° ю. ш., 26,2° з. д.) показывают положительный линейный тренд на уровне поверхности земли и высоте 5 км. На высотах 10 км, 15 км, 20 км, 25 км температурный тренд отрицательный. Изменения среднегодовой температуры за те же 40 лет в Арктике, о. Южный (72,3° с. ш., 52,5° в. д.) как на уровне поверхности земли, так и на высотах 5, 10, 15, 20 и 25 км показывают положительные линейные тренды [15].