Изменение арктического климата привело к экстремальным осадкам
При потеплении климата увеличивается интенсивность циклонов в арктическом регионе. При этом случаи сверхбольших аномалий осадков в районе Баренцева моря в холодный период связаны с адвекцией влажных воздушных масс из Атлантики. Полярные мезоциклоны, вопреки ожиданию, практически не оказывают влияния на формирование экстремальных осадков. К такому выводу пришла международная группа ученых, в состав которой входит старший научный сотрудник лаборатории климатологии ИГ РАН Татьяна Матвеева.
Статья с результатами исследования была опубликована в высокорейтинговом журнале Atmosphere. Ученые исследовали экстремальные осадки и синоптические факторы их формирования в северо-западном секторе российской части Арктики в холодный период по данным метеорологических станций и данным реанализа ERA5. В связи с климатическими особенностями региона, под холодным сезоном для Арктики понимается период с ноября по март.
В исследовании было использовано распределение Парето, которое наилучшим образом описывает эмпирическое распределение суточных сумм осадков. Принадлежность функций распределения вероятностей к тому или другому виду дает не только собственно информацию о распределении вероятностей, но и служит важным признаком определенной физики процессов.
Гипотеза о том, что случайные величины, принадлежащие к определенной функции распределения вероятностей, обладают одинаковой природой, очень привлекательна в этом смысле. В последнее время стало популярно применять к экстремальным значениям на первый взгляд необычные термины – «черные лебеди» (согласно терминологии Н. Н. Талеба) и «драконы» (согласно терминологии Д. Сорнетта). «Черным лебедем» обозначается крупная аномалия, которая отличается от «сородичей» только своей мощностью (размером, интенсивностью, нанесенным ущербом и так далее).
С точки зрения функции распределения вероятностей, все «лебеди», в том числе черные, принадлежат к одному и тому же семейству. Это неявно предполагает и одинаковое происхождение аномалий. В рассмотренном контексте особый интерес будут вызывать аномалии, статистические свойства которых не подчиняются закону распределения, общему для всех других аномалий – это так называемые «драконы». Фактически, речь идет о том, что в популяции явлений одинаковой номенклатуры присутствуют представители разных генеральных совокупностей.
Таким образом, может быть поставлена своеобразная задача классификации экстремальных явлений по принадлежности к определенной функции распределения вероятностей. Это может служить показателем проявления иных физических механизмов и, выводя выделенную по данному признаку группу явлений из общего пула, позволяет акцентировать внимание именно на их свойствах.
В новой статье авторы ставят задачу, во-первых, выяснить, отражены ли в функции распределения вероятностей суточных сумм осадков названные выше закономерности распадения функции на различные семейства (присутствуют ли в выборке и «черные лебеди», и «драконы»), а во-вторых, установить, какие атмосферные процессы ответственны за их возникновение.
Показано, что вероятности аномалий суточных сумм осадков надежно могут быть аппроксимированы формулой Парето, однако самые крупные аномалии отклоняются от этого закона, то есть для большинства точек (как метеостанций, так и узлов реанализа) в выборке присутствуют и «черные лебеди», и «драконы». Для «драконов» соответствие с вероятностью полностью теряется, они совершенно не подчиняются базовому распределению Парето.
Было показано, что случаи «сверхбольших» аномалий осадков (так называемых «драконов») в районе Баренцева моря в холодный период связаны с адвекцией влажных воздушных масс из Атлантики в системе интенсивных циклонами полярного фронта, часто с мезомасштабными конвективными системами, встроенными в фронты. Полярные мезоциклоны, вопреки ожиданию, практически не оказывают влияния на формирование экстремальных осадков.
Этот вывод интересен также в контексте происходящих климатических изменений, которые наиболее ярко проявляются именно в высоких широтах Северного полушария. При потеплении климата увеличивается интенсивность циклонической деятельности в арктическом регионе (в частности, в баренцевоморском секторе) – в холодный период это происходит за счет перестройки региональной циркуляции, усиления меридиональных процессов при блокировании, а также из-за увеличения зоны открытой воды вследствие сокращения площади морского льда.
Рост повторяемости циклонов при изменении климата, по всей видимости, по закону положительной обратной связи приведет к трансформации вида функции распределения вероятностей экстремальных сумм осадков, поскольку «драконы» могут перейти в статус «черных лебедей».
Telegram 
Дзен 
VK Долгое время считалось, что гигантские стрекозообразные, жившие 300 миллионов лет назад, стали такими из‑за высокого содержания кислорода. Тогда в атмосфере его было около 30% вместо сегодняшних 21%. Учёные полагали, что крупные насекомые задохнулись бы в нашей атмосфере. Но оказалось, что это не так.
Ученые давно сделали вывод о том, что в поздней Античности монеты перестали представлять собой цену как валюта, однако не было понятно когда именно это произошло. Новое исследование погребения римского воина из бельгийского форта Оденбург показало, в какой момент монеты стали цениться просто весом металла в кошельке.
Большой взрыв мог быть не началом Вселенной, а моментом рождения самой гравитации в привычном нам виде. Новая модель предлагает иную, квантовую форму гравитации, которая могла запустить инфляцию и избавить космологию от проблемы сингулярности, где законы физики перестают работать.
Релиз довольно неожиданно перенес время образования протонов и нейтронов в более раннее прошлое Вселенной. К сожалению, из его текста осталось неясным научное обоснование таких фундаментальных изменений в космологии. Также он резко передвинул в прошлое и момент возникновения реликтового излучения.
Поставщик элементов окололунной станции попытался сдать клиентам изделия, подвергшиеся коррозии еще до начала его монтажа. Об этом заявил новый глава NASA Джаред Айзекман. Защищая свою позицию, поставщик сообщил, что ранее он поставлял модули с коррозией для МКС, но они все равно до сих пор работают. NASA использует скандал для отказа от алогичного проекта Lunar Gateway, обитаемой космической станции на окололунной орбите.
Ученые, похоже, приблизились к разгадке происхождения пшеницы мягкой — той самой, из которой делают большую часть хлеба и другие мучные изделия. Согласно авторам нового исследования, она, предположительно, появилась 8000 лет назад на территории современной Грузии и Армении.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно