Морской лед в Арктике перемещается и распространяется способами, которые невозможно объяснить одним лишь ветром. Новое исследование предлагает одно просто объяснение: льдины просто сталкиваются.
Арктический лед представляет собой множество отдельных плит размером от пары метров до нескольких километров. Ветер гонит их по океану, но лед движется медленнее и непредсказуемее, чем предсказывают модели, учитывающие только ветер. Раньше ученые искали причины в необычных ветрах, океанских вихрях и трещинах во льду.
Когда льдин много, они бьются друг о друга и передают энергию соседям. Каждое столкновение гасит часть энергии ветра и уменьшает расстояние, которое льдина проходит свободно — чем плотнее лед, тем чаще столкновения.
Чтобы проверить идею, ученые создали компьютерную модель, где льдины вели себя как зернышки, движущиеся в силосе, — только плавающие на воде под действием ветра. Модель учла сопротивление океана и столкновения. Затем прогнозы сравнили с реальными данными из пролива Фрам между Гренландией и Шпицбергеном. Модель точно воспроизвела скорость распространения льда, разброс скоростей и изменения движения от часов до дней.
Это открытие поможет лучше прогнозировать перемещение льда при потеплении Арктики — размер льдин и площадь ледяного покрова влияют на частоту столкновений, а значит, и на скорость движения льда. В будущем это поможет объяснить, например, легче ли льдинам перемещаться до теплых вод и быстрее таять. Также работа полезна для климатических моделей, которые не могут отслеживать каждую льдину отдельно.
Принцип выходит далеко за пределы льда. Любая система, где множество объектов сталкивается под действием непредсказуемой среды, ведет себя похоже — лавины, оползни, материалы и даже чернила для 3D-печати.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что зимний морской лед в Арктике снова значительно сокращается.