Кто испортил погоду. Мир охватывают экстремальные климатические явления
Люди не сразу заметили, как поменялась глобальная погода. Сильная жара чередуется с ливнями и ураганами. Похоже, такие резкие перепады стали климатической нормой и теперь нам предстоит с этим жить. Почему так происходит и что будет дальше — в материале РИА Новости.
Волны тепла
Аномально жаркая погода держится неделями. Это волны тепла — хорошо известное в Австралии и тропических зонах Тихого океана явление распространилось на средние и даже полярные широты.
В Великобритании на днях метеослужба выпустила первое в истории страны предупреждение об экстремальной жаре в Южной и Центральной Англии и на большей части Уэльса. Метеорологи предсказывают: к 2100 году летние температуры в 35-40 градусов Цельсия могут стать обычными.
Это объясняют изменением атмосферных процессов над Северной Атлантикой из-за глобального потепления. Так называемый Североатлантический реактивный поток — полоса сильных высотных ветров, разделяющая зоны теплого и холодного воздуха и определяющая расположение центров высокого и низкого давления — искривился и сместился на север. В результате в Британии установилась жаркая безоблачная погода, больше характерная для юга Европы.
Краткосрочный (на 2020-2052 годы) и долгосрочный (на 2068-2100 годы) прогноз количества волн тепла в Европе за 33-летний период при различных сценариях глобального потепления: RCP4.5 — пик парниковых газов в атмосфере будет достигнут к 2040 году, затем начнется снижение; RCP8.5 — содержание парниковых газов в атмосфере будут продолжать расти до конца столетия.
CC BY-SA 2.0 / GRID-Arendal / Projected extreme heatwaves: 2020-2052
В прошлом году ученые писали о волне тепла в самом холодном месте на Земле — Антарктиде. И тут все дело в атмосферных и океанских процессах. В течение трех дней в феврале 2020-го в районе австралийской исследовательской станции Кейси, где температура никогда не поднималась выше нуля, термометры фиксировали от 7,5 до 9,2 градуса Цельсия, а на станции Дейвис, расположенной в одном из самых сухих мест ледяного континента, впервые пошел дождь.
Образовались бассейны с талой водой и поверхностные водотоки на местных ледниках — озера и реки в Антарктиде. Тогда же зарегистрировали температурный рекорд — 20,75 градусов Цельсия — на аргентинской станции "Марамбио" на острове Сеймур к востоку от Антарктического полуострова.
Ученые Бернского университета подсчитали, что вероятность волн тепла за последние десятилетия увеличилась в 20 раз. Одна из самых распространенных причин — блокирующие антициклоны в атмосфере. Они долго остаются на месте, а температура неуклонно повышается.
Именно с таким антициклоном была связана аномальная жара в Арктике летом 2020-го. В конце июня в Верхоянске, на полюсе холода Северного полушария, воздух прогрелся до 38 градусов.
Ученые пока точно не знают, как изменится атмосферная циркуляция в ближайшие годы, но блокирующих антициклонов наверняка прибавится, прогнозируют и усиление региональных волн тепла. И все это — следствие глобального потепления.
Схема образования блокирующего антициклона. Область высокого давления в верхних слоях атмосферы как купол удерживает тепло у поверхности
CC0 / U. S. National Weather Service/National Ocean Service
То жара, то ливень
По оценкам, при потеплении на один градус содержание влаги в атмосфере увеличивается на семь процентов. Природа таким образом консервирует избыточную тепловую энергию. Но в какой-то момент, например когда разогретые влажные воздушные массы встречаются с холодным фронтом, эта энергия лавинообразно высвобождается в виде сильнейших ливней и гроз, а на линии соприкосновения воздушных фронтов возникают шквалистые ветры, ураганы и смерчи.
"Наряду с риском засух повышается вероятность интенсивных осадков и наводнений из-за большей влагоудерживающей способности теплой атмосферы. Эта тенденция уже наблюдается и, по прогнозам, будет усиливаться. В более теплом мире осадки концентрируются в интенсивные события с длительными периодами отсутствия осадков между ними. Поэтому сильные ливни будут перемежаться относительно сухими периодами", — говорится в докладе рабочей группы I Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК).
В прибрежных регионах, постоянно находящихся в силу географического положения на границе двух воздушных фронтов, сухого континентального и влажного морского, жара и интенсивные осадки чередуются особенно часто — иногда два-три раза за неделю. Китайские ученые предлагают рассматривать их как единое событие волн тепла-паводков (Flood-Heatwave Events). По расчетам, с начала века вероятность таких событий в Китае увеличилась в пять-десять раз.
Эксперты МГЭИК предсказывают, что на большей части Центральной и Северной Европы зимы станут более влажными, с обильными снегопадами, из-за чего повышается риск сильных весенних паводков. Летом будет больше штормов и ливней, вызывающих наводнения. В Азии и тропическом поясе в целом усилятся муссоны, что также обернется наводнениями.
Схема волны тепла в Европе в июле 2006 года. Положительная температурная аномалия показана красным, отрицательная — синим. На их границе, в зоне столкновения теплой и холодной атмосферных масс, возникают ливни и ураганы.
CC BY-SA 3.0 / Giorgiogp2 / July 2006 land surface temperature anomaly wrt 2000-2012 derived from Modis Terra data
Глобальный климат все экстремальнее
Анализом информации по экстремальным погодным условиям занимается группа экспертов Всемирной метеорологической организации (ВМО) по обнаружению изменений климата и климатическим индексам — ETCCDI. Ученые обобщают ежедневные данные наблюдений более чем 36 тысяч метеостанций по всему миру и публикуют результаты в виде отчета, включающего 29 экстремальных показателей погоды: 17 индексов температуры и 12 индексов осадков.
Все это собирают в единую базу данных HadEX в британском метеорологическом бюро Hadley Center — одном из ведущих мировых центров изучения климата. Недавно специалисты этого центра вместе с экспертами ETCCDI подготовили очередной отчет, в котором делают вывод о том, что экстремальные погодные явления, такие как волны тепла и сильные дожди, становятся более частыми, длительными и интенсивными, и связано это с продолжающимся нагревом планеты. Глобальное потепление ведет к увеличению количества сильных и очень сильных доджей.
Ученые сравнили по 29 показателям два 30-летних периода — между 1951 и 1980-м и между 1981 и 2010 годом, а также проанализировали общее изменение ситуации за все время наблюдений — с 1901 по 2018-й. Оказалось, что практически везде, кроме экваториальной Африки, за последние 30 лет увеличилось количество теплых дней с температурой выше среднего для данной даты.
В то же время участились дожди. В атмосфере из-за нагрева накапливается больше водяного пара. Причем он сам относится к парниковым газам, так что возникает петля положительной обратной связи, усиливающей эффект.
Ученые называют это интенсификацией гидрологического цикла. Проще говоря, по мере повышения температуры вода с суши и моря испаряется быстрее, что усиливает осадки и шторма.
В силу того, что атмосфера не однородна, а разделена на конвекционные ячейки, нагрев происходит в одном месте, а выпадение осадков — в другом. В случае снижения общей динамики атмосферы, одни районы будут испытывать длительную жару и засуху, а в других — лить сильнейшие дожди.
Засухи, лесные пожары и наводнения — по мнению ученых, такую погоду уже нельзя считать чем-то необычным. Это, скорее, новая реальность, в которой человечеству предстоит жить. Вопрос в том, насколько готова существующая инфраструктура, созданная с учетом прежнего климата, противостоять новым погодным явлениям.