• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
23 августа
УрФУ
1 497

Ученые рассчитали, что может вывести из равновесия Эль-Ниньо

4.8

Физики и математики Уральского федерального университета рассчитали, как внешние факторы влияют на поведение атмосферно-океанических процессов в Тихоокеанском регионе. В математической модели они учли ветер, влажность, температуру, океанические течения и другие параметры, которые могут привести к непредсказуемым результатам Эль-Ниньо, при котором повышается температура верхнего слоя Тихого океана и приповерхностные воды смещаются к востоку. Наступление Эль-Ниньо влияет на количество осадков, рыболовство в Перу, Чили, Эквадоре и изменения климата на планете.

Одно из последствий Эль-Ниньо – засуха / ©Getty images

Эль-Ниньо — это природный феномен, для которого характерно аномальное повышение температуры поверхностного слоя воды в центральной и восточной зонах экваториальной части Тихого океана. Обычно на тихоокеанском побережье Южной Америки температура поверхности океана колеблется в диапазоне 15-19 градусов Цельсия. В период Эль-Ниньо температура повышается на 2–10 градусов. Во время Эль-Ниньо нарушается привычный характер атмосферных процессов в тропической зоне, что может вызывать экстремальные климатические явления во всем мире. Аномалия продолжается от 8–9 месяцев до года и более.

Такие колебания происходят с периодами от двух до 10 лет и существуют (по данным геологических и палеоклиматических исследований) не менее 300 тысяч лет. В последние десятилетия отмечено несколько активных циклов Эль-Ниньо: 1957–58, 1965–66, 1972–73, 1982–83, 1986–87, 1991–1993, 1994–95, 1997–98 и 2015–16 годах.

Описание особенностей необычного явления и его сценарии ученые опубликовали в журнале Physica D: Nonlinear Phenomena. «За основу мы взяли классическую модель Валлиса, которая описывает Эль-Ниньо. Она учитывает разницу температур на востоке и на западе побережья, теплообмен между Тихим океаном и атмосферой и скорость перемещения воздушных масс. Мы же учли еще и внешний шум — параметры, которые также влияют на атмосферно-океанические процессы: например, изменения давления, влажности, порывы ветра, океанические течения», — рассказывает руководитель лаборатории многомасштабного математического моделирования УрФУ Дмитрий Александров.

Дмитрий Александров показывает, как флуктуации температуры влияют на развитие событий в период Эль-Ниньо / ©Илья Сафаров 

Согласно расчетам физиков, внешние факторы оказывают серьезное влияние на это явление. К примеру, чем сильнее ветер, тем больше амплитуда температуры. И это в том числе может вывести систему из равновесия и вызвать непредсказуемые погодные проявления. «Наши расчеты показали, что чем выше интенсивность шумов, тем непредсказуемей последствия, чем сильнее возмущения, тем интенсивнее будет проявлять себя Эль-Ниньо.

И для выхода системы из равновесия порой необходим какой-то небольшой толчок: смена влажности или океанических течений, — добавляет физик. — С помощью модели нам удалось показать, как будет развиваться процесс под воздействием того или иного фактора. То есть мы не предсказали время появления Эль-Ниньо или каковы будут его последствия для глобального климата, мы рассчитали возможные сценарии этого явления и показали, что при одних условиях будет один вариант развития событий, а при другом наборе параметров — другой».

Эти расчеты могут пригодиться при следующем появлении Эль-Ниньо. С одной стороны, ученые все еще не могут предсказать, когда Эль-Ниньо наступит в следующий раз, но, с другой — они научились предсказывать, как он будет себя вести. Это важно, так как Эль-Ниньо влияет на климат так же, как и изменения климата влияют на этот феномен. И если раньше считалось, что последствия этого природного явления проявляются только в Южной Америке, то сегодня ученые уверены, что аномально теплая поверхность воды влияет на погоду большей части Тихого океана, вплоть до 180-го меридиана. При этом в периоды Эль-Ниньо глобальное изменение погоды происходит более выраженно: масштабное изменение температуры океана, количества осадков, атмосферной циркуляции и вертикального движения воздуха над тропической частью Тихого океана.

Суть процесса такова: существует непрерывное теплое течение, берущее начало у берегов Перу и простирающееся до архипелага к юго-востоку от Азиатского континента. Оно представляет собой вытянутую область нагретой воды, размером примерно с Соединенные Штаты. Нагретая вода интенсивно испаряется и выделяет энергию в атмосферу. Над нагретым океаном образуются облака. Как правило, пассаты (постоянные восточные ветры в тропической зоне) перемещают слой этой теплой воды от побережья США в сторону Азии. Около Индонезии течение останавливается, и муссонные дожди обрушиваются на южную Азию. Во время Эль-Ниньo в районе экватора течение теплее, чем обычно, поэтому пассаты слабее или не дуют вовсе. Нагретая вода растекается в стороны и течет обратно к американскому побережью. Возникает аномальная зона конвекции. Дожди и ураганы обрушиваются на Центральную и Южную Америку.

«Мы полагаем, что экстремальные явления Эль-Ниньо в будущем могут участиться и внести свою лепту в изменение климата, так же, как и изменения климата оказывают влияние на проявления Эль-Ниньо. Поэтому Эль-Ниньо — тот процесс, который необходимо учитывать в глобальных климатических моделях, но этого пока не делают, так как никто не знает, как учесть столь непредсказуемый и сложный феномен», — заключает Дмитрий Александров.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Уральский федеральный университет (УрФУ) расположен в Екатеринбурге, выполняет функции проектного офиса Уральского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (УМНОЦ). В УрФУ обучается более 36 000 студентов по 334 образовательным программам. Основан 19 октября 1920 года.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Позавчера, 17:35
Александра Медведева

Ученые обнаружили, что нейроны в мозгу так называемых суперстариков (тех, кто дожил до преклонного возраста, сохранив отличную память) значительно крупнее, чем у их сверстников и даже людей на 20-30 лет моложе. Кроме того, эти нейроны не содержат клубков тау-белка, которые характерны для возрастных нарушений памяти и болезни Альцгеймера. Вероятно, крупные нейроны представляют собой биологический признак успешного старения.

Вчера, 12:34
Алиса Гаджиева

Воины Северной Европы украшали себя бисером, стекло для которого добывали в античных храмах. Впрочем, их мастера творчески подходили к переплавке древнего наследия.

Вчера, 12:36
Анна Новиковская

Хотя медведи относятся к отряду хищных, куда входят собаки и кошки, с эволюционной точки зрения они приходятся остальным плотоядным млекопитающим довольно дальней родней. Изучив рацион разных видов этих животных, ученые пришли к выводу, что медведям требуется намного меньше белка, чем другим хищным, и преимущественно мясная диета медведей, содержащихся в зоопарках, может привести к сокращению срока их жизни.

1 октября
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

Позавчера, 12:38
Ольга Иванова

Американские исследователи узнали, что продолжительность жизни пенсионеров зависит не столько от наличия у них хронических заболеваний, сколько от таких простых факторов, как возможность ходить в магазин за продуктами, выполнять уборку в доме, показатели мелких частиц холестерина в крови и вредные привычки, которые они имели ранее.

2 октября
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

6 сентября
Александр Березин

Нашей планете 4,5 миллиарда лет, и 539 миллионов лет на ней тянется эра «явной жизни» (фанерозой) — то есть такой, когда на планете есть крупные, высокоорганизованные животные. Сам собой возникает вопрос: быть может, среди них был разум?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: