Изменения в окружающей среде Арктики стали центральной темой в климатических новостях и дискуссиях. Последние десятилетия летних наблюдений за морским льдом позволяют предположить, что арктический морской лед находится в состоянии долгосрочного изменения, а к 2030-м годам ожидается отсутствие льда лета (доклады Межправительственной группы экспертов по изменению климата, IPCC). Помимо этого, изменениях присутствуют в океане, атмосфере, на суше и в экосистемах. Уменьшение толщины Арктического морского ледяного покрова и появление более открытых акваторий летом приводят к изменениям динамики поверхностного океана и тепловых потоков, а также генерации поверхностных волн.

Мы представляем обзор и основные результаты моделирования, выполненного в Национальном океанографическом центре Великобритании (NOC). Основное внимание в разработке уделяется моделированию системы морского льда и океана с высоким разрешением, основанной на Европейской океанской модели NEMO (Nucleus for European Modelling of the Ocean). Глобальная модель включает недавно разработанную модель морского льда в рамках Интегрированной Инициативы по моделированию морского льда (SI3), которая использует современные достижений в области физики и механики морского льда. Модель морского льда CICE (Los Alamos National Laboratory, USA) также подключена к модели NEMO. Другие компоненты NEMO моделируют взаимодействия волн со льдом и океаном в системе WaveWatch-III-CICE-NEMO, в сочетании с новой реологией гранулированного льда, что позволяет нам моделировать поведение раздробленного льда в прикромочных зонах (Marginal Ice Zones - MIZ) и его влияние на верхние слои океана.

Мы применили моделирование с высоким разрешением для моделировании климата в будущем, создавая уникальную возможность для исследования воздействия климатических изменений. Модельные климатические проекции с высоким разрешением продемонстрировали взаимосвязи системы морской лед - океан с антропогенными воздействиями, ведущими к крупно-масштабным изменениям в режиме в океана к концу этого столетия. Основной эффект - это изменение притоков из Атлантики и Тихого Океана, с последствиями для Арктических экосистем и глобального углеродного цикла. Разработка новых моделей важна для улучшения климатических проекций и прогнозирования. Мы признательны за финансовую поддержку со стороны Совета по исследованиям окружающей среды Великобритании (NERC) и Департамента бизнеса, энергетики и промышленной стратегии (BEIS) в рамках Программы стипендий Великобритании и России, и со стороны проекта APEAR (NE/R012865/1), совместно финансируемого NERC UKRI и Федеральным министерством образования и науки Германии (BMBF) и за финансирование в рамках программы ACSIS NERC (NE/N018044/1).