Изменение климата сделает летнюю погоду более застойной и дождливой

Сотрудники MIT сообщают, что повышение глобальной температуры, особенно в Арктике, перераспределяет энергию в атмосфере: большая ее часть становится причиной большого количества гроз и других локальных конвективных процессов, в то время как меньшая часть направляется на летние внетропические циклоны — большие, более мягкие погодные модели, которые перемещаются на тысячи километров и обычно связаны с возникновением ветров и дождей. К таким выводам пришли ученые в своем новом исследовании, результаты которого опубликованы в журнале PNAS.

«Внетропические циклоны «разгоняют» воздух и способствуют снижению загрязнения воздуха, поэтому с их ослаблением в городах летом воздух будет становиться хуже. Помимо этого, по той же причине нам стоит готовиться к более разрушительным грозам и более застойным дням, возможно, с более продолжительными тепловыми волнами», — утверждает один из авторов исследования Чарльз Гертлер (Charles Gertler).

В отличие от более жестоких тропических циклонов, таких как ураганы, внетропические циклоны происходят ближе к полюсу тропической зоны Земли. Зимой они могут накапливаться в северо-восточных районах, а летом — стать причиной разных погодных условий: от общей облачности и слабых ливней до сильных порывов и гроз. Внетропические циклоны питают горизонтальный градиент температуры атмосферы — разницу средних температур между северными и южными широтами. 

Этот температурный градиент и влажность в атмосфере производят определенное количество энергии в атмосфере, которая может подпитывать погодные явления. К примеру, чем больше градиент между Арктикой и экватором, тем сильнее может быть внетропический циклон. В последние десятилетия Арктика прогревается быстрее, чем остальная часть Земли, что фактически уменьшает горизонтальный градиент температуры атмосферы, а потому специалисты задались вопросом, как эта тенденция потепления повлияла на энергию, доступную в атмосфере для внетропических циклонов и других погодных явлений в летнее время.

Свое исследование они начали с глобального повторного анализа зарегистрированных наблюдений за климатом, известного как ERA-Interim Reanalysis: этот проект собирает данные спутников и метеозондов об измерении температуры и влажности по всему миру с 1970-х. Исходя из этой информации проект создает подробную сетку оценочных температур и влажности на различных высотах в атмосфере.

Далее команда ученых сосредоточилась на Северном полушарии и регионах от 20 до 80 градусов широты. Они взяли среднюю летнюю температуру и влажность в этих регионах в период между июнем, июлем и августом для каждого года с 1979 по 2017-й. Затем они ввели каждое ежегодное летнее среднее значение температуры и влажности в алгоритм, специально разработанный в MIT, — он оценивал количество энергии, которая будет доступна в атмосфере, учитывая соответствующие условия температуры и влажности.

«Мы увидели, как эта энергия увеличивается и уменьшается с годами, и теперь можем определить, сколько энергии доступно для конвекции, которая может проявляться, например, в виде грозы, по сравнению с более масштабными циркуляциями, такими как внетропические циклоны», — утверждают исследователи.

Специалисты обнаружили, что с 1979 года энергия, доступная для крупных внетропических циклонов, уменьшилась на шесть процентов, а энергия для локальных гроз — возросла на 13 процентов. Результаты ученых оценивают среднее влияние глобального потепления на летнюю энергию атмосферы над Северным полушарием. Они надеются, что смогут пойти дальше, чтобы определить, как изменение климата может повлиять на погоду в более специфических регионах мира.