Скачки тепла над Тибетом связаны с 56% экстремальных осадков в Калифорнии в 2017 году

Введение

Калифорния, штат, часто ассоциируемый с засухой, также переживала разрушительные наводнения. В январе 2017 года в штате была зафиксирована самая влажная зима за всю историю наблюдений, что привело к повсеместным затоплениям, повреждению инфраструктуры и отключениям электроэнергии, затронувшим более полумиллиона человек. Это экстремальное событие озадачило ученых, поскольку оно произошло во время слабой фазы Ла-Нинья, периода, обычно связанного с более сухими условиями в Калифорнии. Аномалия повторилась в период с декабря 2022 по март 2023 года, когда другое явление Ла-Нинья совпало с проливными дождями по всему штату. Эта устойчивая инверсия ожидаемых погодных условий давно ставила в тупик исследователей.

Ключевые детали

• Новое исследование, опубликованное в журнале Science Advances, предполагает, что необычно теплая погода на Тибетском нагорье является значительным фактором экстремальных зимних осадков в Калифорнии.
• Исследователи использовали климатические модели для моделирования воздействия рекордных теплых температур на Тибетском нагорье в декабре 2016 года и феврале 2023 года.
• Исследование показало, что тибетские тепловые аномалии могут объяснить 56% аномалии экстремальных осадков в Калифорнии в январе 2017 года и 30% в марте 2023 года.
• Связь между тибетским теплом и калифорнийскими осадками, по-видимому, проявилась только после 1980 года, что указывает на связь с повышением глобальных температур.
• Исследование возглавлял Юнкан Сюэ из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе при участии международных коллег.

Предыстория

Тибетское нагорье, обширный высокогорный регион в Азии, играет решающую роль в региональных и глобальных погодных условиях. Его огромные размеры и высота означают, что температурные аномалии там могут иметь далеко идущие последствия, сравнимые по влиянию с температурой поверхности моря в Тихом океане. Традиционно метеорологи полагались на циклы Эль-Ниньо-Южного колебания (ENSO), такие как Ла-Нинья, для прогнозирования зимней погоды в Калифорнии. Слабая Ла-Нинья обычно означает более низкие температуры поверхности моря в экваториальной части Тихого океана, что часто уводит штормы от Калифорнии, приводя к более сухим условиям. Однако события 2017 и 2022-2023 годов показали, что другие факторы могут переопределить эти устоявшиеся закономерности, что побудило к поиску альтернативных объяснений.

Анализ воздействия

Результаты исследования предполагают наличие мощной телесвязи между Тибетским нагорьем и погодными системами, влияющими на Калифорнию. Согласно исследованию, тепловые аномалии над Тибетским нагорьем могут вызывать каскад метеорологических событий. К ним относятся возмущения в струйном течении западных ветров, являющемся важнейшим атмосферным потоком. Это возмущение, в свою очередь, может влиять на атмосферные реки — огромные потоки влаги в атмосфере — и вызывать разрыв волн Россби, которые представляют собой крупномасштабные изгибы в высотных ветрах. Эти волны Россби, расположенные у побережья Калифорнии, могут усиливать доставку влаги, приводя к экстремальным осадкам. Количественный анализ поражает: модели показывают, что тибетское тепло стало причиной более чем половины аномалии экстремальных осадков в январе 2017 года и значительных 30% в марте 2023 года. Это говорит о том, что игнорирование температур высокогорных районов может привести к существенному недооцениванию рисков наводнений.

«Исследование, похоже, наглядно демонстрирует, как аномальное нагревание поверхности над Тибетским нагорьем в начале зимы может влиять на зимний гидроклимат и его экстремальные явления по другую сторону Тихого океана, у юго-западного побережья США», — отметил Андрис-Ян де Врис, ученый-атмосферник из Лозаннского университета, Швейцария, не участвовавший в исследовании.

Более широкий контекст

Это исследование согласуется с растущим объемом научных работ, посвященных влиянию высокогорных массивов на глобальные погодные аномалии. По мере того как планета нагревается из-за изменения климата, температурные аномалии в таких регионах, как Тибетское нагорье, становятся более выраженными и частыми. Наблюдение исследования о том, что связь между Тибетом и Калифорнией стала очевидной только после 1980 года, убедительно свидетельствует о том, что антропогенное изменение климата усиливает эти эффекты. Это подразумевает, что изменение климата не только усиливает существующие погодные явления, но и создает новые, неожиданные связи между географически удаленными регионами. Понимание этих сложных телесвязей становится критически важным для улучшения климатических моделей и прогнозирования будущих экстремальных погодных явлений, которые имеют значительные последствия для инфраструктуры, сельского хозяйства и общественной безопасности.

Будущие перспективы

Хотя исследование предоставляет убедительные доказательства, для полного выяснения точных причинно-следственных механизмов, связывающих Тибетское нагорье с осадками в Калифорнии, требуются дальнейшие исследования. Эксперты, такие как Арун Кумар, ранее работавший в Национальном управлении океанических и атмосферных исследований США, подчеркивают необходимость получения дополнительных данных и проверки, прежде чем эти выводы могут быть надежно включены в оперативные системы прогнозирования. Однако последствия очевидны: климатологи и метеорологи должны расширить свой фокус за пределы традиционных факторов, таких как ENSO, включив влияние аномалий тепла на больших высотах. Это может потребовать разработки новых методов моделирования и интеграции более широкого спектра источников данных. Поскольку глобальные температуры продолжают расти, ожидается увеличение частоты и интенсивности экстремальных погодных явлений, что делает такие передовые возможности прогнозирования более важными, чем когда-либо.

Заключение

Связь между скачками тепла над Тибетским нагорьем и сильными наводнениями в Калифорнии представляет собой значительный прогресс в нашем понимании атмосферных телесвязей. Количественно оценивая влияние тибетского потепления на осадки в Калифорнии, данное исследование ставит под сомнение существующие погодные парадигмы и подчеркивает повсеместное влияние изменения климата. Хотя дальнейшая проверка необходима, полученные результаты подчеркивают настоятельную необходимость включения этих сложных взаимодействий в климатические модели для лучшего прогнозирования и смягчения рисков, связанных с экстремальными погодными явлениями в условиях потепления мира.