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 Плавящийся асфальт в США, многие тысячи погибших в Западной Европе, своеобразное лето в России — все это списывают на вредоносный феномен рекордного Эль-Ниньо. И конечно же, на него спихивают и ожидаемый рост цен на кофе и основные сельхозтовары. Правда, есть в этой картине и белые пятна: в прошлые Эль-Ниньо мировые урожаи росли. Что скорее всего случится в 2026 году и отчего роль этого события может быть куда больше, чем мы думаем?
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Ученые синтезировали три новых комплекса металла европия и нашли способ управлять яркостью их свечения (люминесценции). Подобные светящиеся соединения востребованы в биологии и медицине для визуализации тканей и отслеживания распределения лекарств по организму, а также в технике при разработке энергоэффективных дисплеев и светодиодов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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