Гигантские воздушные потоки кружат в атмосфере, перемещаясь вверх и вниз между Арктикой и тропиками.
Эти планетарные волны переносят тепло и влагу. Когда они останавливаются, могут произойти засухи или наводнения. Потепление, вызываемое парниковыми газами от ископаемого топлива, создает благоприятные условия для таких событий, считает международная команда ученых.
«Беспрецедентная засуха в Калифорнии в 2016 году, сильная жара в США в 2011 и в Европе в 2003, наводнение в Пакистане в 2010 — все это тревожные погодные экстремумы», — говорит руководитель исследования Майкл Манн из Университета Пенсильвании (США).
«Увеличение числа подобных событий выходит за рамки прямых последствий глобального потепления, поэтому должен быть дополнительный фактор. С помощью компьютерного моделирования и наблюдений мы определили изменения, вызывающие необычайно стойкие изгибы струйного потока, которые способствуют таким экстремальным погодным явлениям. Ранее уже предполагалась, что к этому причастна деятельность человека. Теперь мы нашли четкие подтверждения».
«Если в каком-то регионе несколько недель подряд сохраняется одна и та же погода, то солнечные дни могут превратиться в серьезную волну тепла и засуху, а продолжительные дожди — привести к наводнениям», — объясняет соавтор Стефан Рамсторф из Потсдамского института исследований климата в Германии.
«Это происходит в особых условиях, которые благоприятствуют тому, что мы называем квазирезонансным усилением, которое делает волны струйного потока север — юг очень большими и заставляет их замирать, а не перемещаться с запада на восток. И в этом процессе виден человеческий след».
Перемещение воздуха в значительной степени обусловлено разностью температуры между экватором и полюсами. Так как Арктика нагревается быстрее, чем другие регионы, эта разница уменьшается. Кроме того, земные массивы нагреваются быстрее, чем океаны, особенно летом. Оба изменения оказывают влияние на эти глобальные воздушные потоки.
Одни из таких потоков, называемые планетарными волнами, циркулируют по Северному полушарию Земли, совершая огромные виражи между тропиками и Арктикой. Ученые обнаружили специфическое распределение температуры поверхности, которое проявилось во время эпизодов, когда движение планетарных волн в восточном направлении затормозилось, как видно из спутниковых данных.
Для подтверждения результатов спутниковых наблюдений использовались данные измерений температуры с 1870 года. «Мы изучили десятки различных климатических моделей, а также данные наблюдений, и выяснили, что распределение температуры, способствующее остановке воздушного потока планетарной волны, увеличилось почти на 70 % с начала индустриальной эпохи», — говорит соавтор Кай Корнхубер.
Интересно, что большая часть эффекта произошла за последние четыре десятилетия.
«Более частые постоянные и извилистые состояния воздушного потока, кажется, сравнительно недавнее явление, — отмечают ученые. — У нас есть веские доказательства, но также много открытых вопросов, поэтому необходимы дополнительные исследования. В любом случае следует избегать таких нелинейных откликов земной системы на антропогенное потепление. Мы можем ограничить риски, связанные с возрастанием экстремальных погодных явлений, если ограничим выбросы парниковых газов».
Исследование опубликовано в журнале Scientific Reports.
