Весной 2018 года в Европе прошли аномально сильные снегопады. Исследователи выяснили, что этому явлению способствовала дополнительная масса воды, оказавшаяся в атмосфере из-за таяния льда в Баренцевом море. Площадь акватории последнего, покрытая зимним льдом, непрерывно сокращается. При таком темпе таяния до 2080 года море полностью освободится ото льда и станет основным источником осадков континентальной Европы.
Арктический морской лёд играет важную роль в гидрологическом цикле и мировой системе климата. Площадь, занятая льдом, и его концентрация влияют на термодинамику процессов испарения и теплового излучения и определяют обратные связи в системе, контролируя образование водяного пара, облаков и аэрозолей. Например, таяние ледяного покрова увеличивает испарение со свободной поверхности моря, соответственно это приводит к дополнительному образованию облаков и увеличению количества осадков.
С 1979 года максимальная площадь Баренцева моря, покрытая льдом в зимние месяцы, уменьшилась на 54% и сейчас составляет 570 тысяч квадратных километров (сезонный максимум оледенения в марте); таким образом, площадь зимнего льда в море ежегодно сокращается на ≈11 тыс. кв. км. Сокращение ледяной поверхности сопровождается усилением снегопадов на обширных территориях Евразии, прилегающих к Северному Ледовитому океану, особенно осенью. Менее очевидна другая тенденция: осенние аномалии морского льда в Баренцевом и Карском морях связаны с экстремально холодными и снежными зимами в средних широтах Евразии. Эта система динамических связей работает с некоторой временной задержкой, поэтому «отклик» приходит в европейские средние широты ближе к концу зимы-началу весны. Частично механизм передачи связан с тем, что вертикальное перемещение энергии с поверхности в стратосферу ослабляет зимний полярный вихрь в стратосфере и вызывает сильный антициклонный поток над Северным Ледовитым океаном. Но прямой связи между зимними потерями льда в Баренцевом море и экстремальными европейскими зимами до сих пор установлено не было.
В статье, вышедшей в апреле 2021 года в Nature Geosciences, исследовался этот контринтуитивный климатический парадокс: потепление и сокращение на 50% площади ледяного покрова в арктических морях приводит к увеличению испарения с водной поверхности зимой, что может вызывать массивные снегопады и морозы в конце зимы и начале весны в европейских умеренных широтах. Устойчивое сокращение ледяной поверхности с конца 1970-х годов оказывается напрямую связанным с недавним природным катаклизмом — катастрофическими снегопадами на большой части европейского континента в феврале и марте 2018 года. В британской прессе подобные погодные аномалии, включая эту, получили название «Beast from the East», отсылая к потокам ледяного воздуха, приходящим на Острова как раз с восточного направления.
Объяснение этого катаклизма избыточным испарением воды арктических морей из-за уменьшения ледового покрова выглядит логичным, но это — только предположение, исходящее из модели. Консенсуса научного сообщества по поводу значимости «арктического потепления» для объяснения холодов в средних широтах пока нет. Сейчас исследователи нашли инструментальные подтверждения такой связи. Пар в атмосфере, перемещающийся к югу из арктических областей, содержит геохимические отпечатки, по которым можно отследить его происхождение. Исследователи непрерывно измеряли изотопный состав водорода и кислорода в водяном паре атмосферы над арктической частью Финляндии. Речь идёт о мониторинге концентрации редких изотопов 18O и 2H в соотношении с обычными атомами 16O и 1H. Таким образом исследователи получили данные по морскому льду, источникам влажности и кинематическим процессам в атмосфере как раз во время аномальных европейских морозов 2018 года. Это позволило проверить гипотезу о том, что уменьшение объёма морского льда в Баренцевом море и увеличение площади тёплого открытого водоёма даёт основной источник атмосферной влаги, которая питает сильные снегопады над Европой.
Аномально тёплое Баренцево море, 60% поверхности которого оказалось свободным ото льда, добавляет до 9,3 миллиметров осадков в день к вкладу от холодного северо-восточного потока. Во время погодного катаклизма зимы-весны 2018 года из Баренцева моря испарилось около 140 гигатонн воды. Это могло обеспечить до 88% общей массы снега в северной Европе. Кроме этого установлено, что с 1979 по 2020 годы мартовское испарение с поверхности Баренцева моря выросло примерно на 70 килограмм на квадратный метр потерянного льда. Это совпало с ежегодным увеличением количества осадков во время сильных снегопадов в Европе на 1,6 миллиметров. Таким образом, исследование связывает потери морского льда в Арктике с усиленным испарением и экстремальными снегопадами. Также оценки показывают, что при современных темпах изменения климата до 2080 года Баренцево море полностью освободится от льда, а его акватория станет основным источником зимней влаги для континентальной Европы.