Неожиданное открытие: то, как часто в будущем будут происходить такие экстремальные лета, как в 2018 году, зависит не только от изменения климата, но и от загрязнения воздуха. Климатические модели показывают, что охлаждающий эффект выбрасываемых аэрозолей ослабляет разницу температур между арктическими и умеренными широтами - и это способствует затяжной экстремальной погоде. Но если воздух станет чище, особенно в Азии, это может, по крайней мере, отсрочить рост экстремального лета.
Лето 2018 года было летом в превосходной степени: в Германии и большей части Европы, Северной Америки и даже Арктики оно принесло сильную засуху и жару. Последствиями стали лесные пожары, засухи и неурожаи. Эта экстремальная погода вызвана застойными волновыми движениями струйного течения: оно образует большие дуги с севера на юг, которые остаются почти неподвижными в течение нескольких недель.
Это означает, что области высокого и низкого давления остаются почти неподвижными. «Если погода в регионе не меняется в течение нескольких недель, то солнечные дни могут превратиться в сильную жару, а затяжные дожди - в наводнения», - объясняет соавтор Стефан Рамсторф из Потсдамского института исследований воздействия климата.
Выравнивание температурных зон
По мнению климатологов, застой струйных течений отчасти вызван изменением климата: поскольку Арктика непропорционально нагревается, температурный градиент между полюсами и тропиками ослабевает, а вместе с ним «двигатель» атмосферного волнового движения. Поэтому ученые уже некоторое время предсказывают накопление таких квазирезонансных усилений (КРА) в ходе глобального потепления.
Летом 2018 года это воздействие на климат вряд ли можно было не заметить: «Оно отражалось в режиме реального времени на экранах наших телевизоров и в заголовках газет: как беспрецедентная картина экстремальных наводнений, засух, жары волны, охватившие все северное полушарие, и лесные пожары», - говорит ведущий автор Майкл Манн из Университета штата Пенсильвания.
"Отпечаток пальца" крайностей
Проблема, однако, в том, что такие эпизоды остановившегося струйного течения нельзя напрямую предсказать с помощью глобальных климатических моделей - атмосферные триггеры для этого слишком сложны. Поэтому остается неясным, как часто такие события будут происходить в будущем. Тем не менее, Манн и его команда недавно определили своего рода «отпечаток пальца» в климатических моделях, который тесно связан с экстремальной погодой, вызванной струйным течением.
«Существует четкая подпись для различных событий QRA за последние десятилетия», - объясняют исследователи. Соответственно, такие ветряные заторы в струйном течении всегда возникают часто, когда температуры умеренных и полярных широт особенно близки. Основываясь на этом открытии, Манн и его команда впервые использовали несколько климатических моделей для прогнозирования будущего развития блокировок струйных течений.
Выбросы аэрозолей способствуют экстремальному лету
Удивительный результат: частота таких экстремальных погодных явлений в будущем зависит не только от общего глобального потепления и выбросов парниковых газов, но и от другого участника климатической системы: аэрозолей. Эти взвешенные частицы, в том числе двуокись серы, твердые частицы и сажа, могут отражать часть солнечного света в атмосфере и, таким образом, оказывать охлаждающее воздействие на климат.
Этот эффект особенно силен там, где выбрасывается большая часть аэрозолей и, следовательно, загрязнение воздуха наибольшее - в средних широтах. Как объясняют исследователи, это привело к тому, что эта зона земли за последние десятилетия прогрелась меньше, чем это было бы без аэрозолей. Другими словами: загрязнение воздуха замедляет потепление в наших широтах и тем самым также уменьшает разницу температур между Арктикой и умеренным поясом. Это, в свою очередь, способствует стагнации волн струйного течения.
Контроль загрязнения воздуха как тормоз
Так что это значит для будущего? Согласно прогнозам Манна и его команды, частота таких экстремальных погодных явлений обязательно возрастет. К концу века может быть на 64-74% больше эпизодов остановки струйного течения. «Что касается конкретного количества событий, мы прогнозируем среднее увеличение с нынешних примерно 7,5 событий в год до одиннадцати событий в год», - сообщают исследователи.
Но значительное сокращение выбросов аэрозолей может отсрочить это накопление экстремальных погодных явлений по крайней мере на несколько десятилетий. В Азии, в частности, загрязнение воздуха во многих регионах по-прежнему очень заметно. Если бы здесь был обеспечен более чистый воздух, охлаждающий эффект взвешенных веществ был бы устранен. В результате температурный градиент между Арктикой и умеренными широтами снова увеличится, а вместе с ним и фактор, приводящий в движение волны струйного течения.
Просто отсрочка
Однако: если изменение климата не будет замедлено за счет одновременной большей защиты климата, эта мера даст нам только отсрочку, как это делает Маркус Рекс из Института полярных и морских исследований Альфреда Вегнера (AWI) в одном из комментариев подчеркивает: «После того, как меры по поддержанию чистоты воздуха вступят в силу, дальнейшее сокращение станет невозможным», - говорит он.«Ожидаемое усиление экстремальных погодных условий все же произойдет - просто немного позже».
Майкл Манн придерживается похожей точки зрения: «Будущее все еще в наших руках, когда речь идет об опасных и разрушительных экстремальных летних условиях», - подчеркивает исследователь климата. «Это всего лишь вопрос нашей воли, чтобы быстро перейти от ископаемого топлива к возобновляемым источникам энергии».