Nature Climate Change показалa уязвимость системы GOOS из-за потери данных океана

Глобальная система наблюдения за океаном, обеспечивающая мониторинг климата и прогнозирование погодных явлений, может быстро потерять эффективность при сокращении объема собираемых данных. К такому выводу пришли ученые, опубликовавшие результаты исследования в журнале Nature Climate Change.

Работу провела международная группа исследователей под руководством аспиранта Чжу Юйцзин и профессора Чэн Лицзин из Института атмосферной физики Китайской академии наук. Ученые впервые оценили, насколько серьезно потеря данных океанографического мониторинга влияет на точность оценки температуры океана, используемой для прогнозов погоды, предсказания Эль-Ниньо и управления рыболовством.

Глобальная система наблюдения за океаном (GOOS) объединяет роботизированные буи, исследовательские суда и пришвартованные станции по всему миру. Именно эта сеть обеспечивает получение данных в режиме реального времени, необходимых для оценки климатических изменений, прогнозирования ураганов, морских волн тепла и других опасных явлений.

Одним из ключевых показателей исследования стало содержание тепла в океане (OHC), отражающее объем накопленного океаном тепла. Этот показатель используется при прогнозировании интенсивности тропических циклонов, изменении условий обитания рыб и оценке климатических процессов.

Исследователи смоделировали различные сценарии потери данных GOOS. Оказалось, что удаление 20% наблюдений снижает точность ежегодной оценки нагрева океана на 33%. Если система теряет 80% данных, сигнал глобального потепления океана становится статистически неотличимым от шума, а мониторинг теряет практическую ценность.

Особое внимание ученые уделили роли США в системе глобальных наблюдений. По их данным, американские платформы обеспечивают более половины мирового объема океанографических данных. Исключение только американских наблюдений привело к росту погрешности мониторинга на 163%, что оказалось хуже случайной потери 80% мировых данных.

Авторы исследования объяснили это тем, что финансируемые США платформы охватывают практически все океанические бассейны и закрывают важные пробелы, которые не компенсируются наблюдениями других стран. В результате уязвимость системы зависит не только от количества утраченных данных, но и от их географического расположения.

Ученые подчеркнули необходимость поддержания устойчивой и географически сбалансированной системы наблюдений за океаном. По их словам, потеря крупного участника международной программы способна создать серьезные региональные пробелы, восполнить которые другими наблюдениями будет крайне сложно.

Соавтор исследования, профессор Сабрина Шпейх из Высшей нормальной школы — Университета PSL в Париже, отметила, что ни одна страна не способна самостоятельно контролировать мировой океан. По ее словам, последствия потери такого мониторинга отразятся на продовольственных ценах, системах предупреждения об экстремальной погоде, оценке рисков и экономических решениях правительств.

Соавтор работы Джон П. Абрахам из инженерной школы Университета Святого Фомы заявил, что проблема GOOS касается не только климатологии, но также прогнозирования погоды, рыболовства и вопросов национальной безопасности.

Профессор Чэн Лицзин подчеркнул, что система океанографических наблюдений остается одним из крупнейших достижений международного научного сотрудничества. По его словам, исследование показало, насколько сильно точность оценки температуры океана зависит от стабильной работы системы наблюдений и как быстро растут ошибки при утрате данных.