Необъяснимые «горячие точки» аномальной жары появляются по всему миру

Самый жаркий год на Земле был зафиксирован в 2023 году. Это превзошло предыдущий рекорд, установленный в 2016 году. На данный момент 10 самых жарких среднегодовых температур были зафиксированы за последнее десятилетие. И с самым жарким летом и самым жарким отдельным днем 2024 год находится на пути к установлению еще одного рекорда.

Все это может быть не новостью для всех, но на фоне этого восходящего марша средних температур возникает поразительное новое явление: отдельные регионы наблюдают повторяющиеся волны тепла, которые настолько экстремальны, что они выходят далеко за рамки того, что может предсказать или объяснить любая модель глобального потепления. Новое исследование представляет первую всемирную карту таких регионов, которые появляются на каждом континенте, кроме Антарктиды, как гигантские, злые пятна на коже. За последние годы эти волны тепла убили десятки тысяч людей, иссушили урожай и леса и спровоцировали разрушительные лесные пожары.

«Большие и неожиданные отрывы, с которыми недавние экстремальные явления регионального масштаба побили предыдущие рекорды, подняли вопросы о том, в какой степени климатические модели могут обеспечить адекватные оценки связей между глобальными изменениями средней температуры и региональными климатическими рисками», — говорится в исследовании.

«Речь идет об экстремальных тенденциях, которые являются результатом физических взаимодействий, которые мы можем не до конца понимать», — сказал ведущий автор исследования Кай Корнхубер  из Обсерватории Земли Ламонт-Доэрти Колумбийской климатической школы. «Эти регионы становятся временными теплицами». 

Исследование было опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Исследование рассматривает волны тепла за последние 65 лет, выявляя области, где экстремальная жара ускоряется значительно быстрее, чем более умеренные температуры. Это часто приводит к максимальным температурам, которые неоднократно превышались на огромные, иногда поразительные величины. Например, девятидневная волна, обрушившаяся на северо-запад Тихого океана США и юго-запад Канады в июне 2021 года, побила дневные рекорды в некоторых местах на 30 градусов по Цельсию или 54 градуса по Фаренгейту. Это включало самую высокую температуру, когда-либо зарегистрированную в Канаде, 121,3 градуса по Фаренгейту, в Литтоне, Британская Колумбия. Город сгорел дотла на следующий день в результате лесного пожара, вызванного в значительной степени высыханием растительности в условиях чрезвычайной жары. В штатах Орегон и Вашингтон сотни людей умерли от теплового удара и других заболеваний.

Эти экстремальные волны тепла в основном наблюдались в последние пять лет или около того, хотя некоторые из них произошли в начале 2000-х или раньше. Наиболее пострадавшие регионы включают густонаселенный центральный Китай, Японию, Корею, Аравийский полуостров, восточную Австралию и разбросанные части Африки. Другие включают Северо-Западные территории Канады и ее острова Высокой Арктики, северную Гренландию, южную оконечность Южной Америки и разбросанные участки Сибири. На карте показаны районы Техаса и Нью-Мексико, хотя они не находятся на самом экстремальном конце.

Согласно отчету, наиболее интенсивный и последовательный сигнал поступает из северо-западной Европы, где череда волн тепла привела к примерно 60 000 смертей в 2022 году и 47 000 смертей в 2023 году. Это произошло в Германии, Франции, Великобритании, Нидерландах и других странах. Здесь в последние годы самые жаркие дни года нагреваются в два раза быстрее средних летних температур. Регион особенно уязвим отчасти потому, что, в отличие от таких мест, как США, мало кто имеет кондиционер, поскольку традиционно он почти никогда не был нужен. Вспышки продолжаются; совсем недавно, в сентябре этого года, новые рекорды максимальной температуры были установлены в Австрии, Франции, Венгрии, Словении, Норвегии и Швеции.

Исследователи называют статистические тенденции «расширением хвоста» — то есть аномальным возникновением температур на самом верхнем конце или за его пределами, чего можно было бы ожидать при простых сдвигах вверх средних летних температур. Но это явление происходит не везде; исследование показывает, что максимальные температуры во многих других регионах на самом деле ниже, чем предсказывали бы модели. К ним относятся обширные районы северо-центральной части США и юго-центральной части Канады, внутренние части Южной Америки, большая часть Сибири, северная Африка и северная Австралия. В этих регионах также растет тепло, но экстремальные значения увеличиваются с такой же или более низкой скоростью, чем предполагали бы изменения в среднем.

Повышение общей температуры во многих случаях делает волны тепла более вероятными, но причины вспышек экстремальной жары не совсем ясны. В Европе и России более раннее исследование под руководством Корнхубера связывало волны тепла и засухи с колебаниями струйного течения, быстро движущейся реки воздуха, которая непрерывно окружает северное полушарие. Окруженное исторически холодными температурами на крайнем севере и гораздо более теплыми на юге, струйное течение обычно ограничивается узкой полосой. Но Арктика в среднем нагревается гораздо быстрее, чем большинство других частей Земли, и это, по-видимому, дестабилизирует струйное течение, заставляя его развивать так называемые волны Россби, которые засасывают горячий воздух с юга и задерживают его в умеренных регионах, где обычно не бывает экстремальной жары в течение нескольких дней или недель подряд.

Это только одна гипотеза, и она, похоже, не объясняет все крайности. Исследование фатальной волны тепла 2021 года на северо-западе Тихого океана и юго-западе Канады под руководством аспиранта Ламонт-Доэрти Сэмюэля Бартусека (также соавтора последней статьи) выявило совокупность факторов. Некоторые из них, по-видимому, связаны с долгосрочным изменением климата, другие — со случайностью. Исследование выявило нарушение струйного течения, похожее на волны Россби, которые, как считается, влияют на Европу и Россию. Также было обнаружено, что десятилетия медленного повышения температур иссушали региональную растительность, так что когда наступал период жаркой погоды, у растений было меньше запасов воды для испарения в воздух, что помогает сдерживать жару. Третий фактор: серия атмосферных волн меньшего масштаба, которые собирали тепло с поверхности Тихого океана и переносили его на восток на сушу. Как и в Европе, в этом регионе мало кто имеет кондиционер, потому что он, как правило, не нужен, и это, вероятно, увеличило число погибших.

Волна тепла «была настолько экстремальной, что возникает соблазн применить ярлык «черного лебедя», события, которое невозможно предсказать», — сказал Бартусек. «Но есть граница между совершенно непредсказуемым, правдоподобным и полностью ожидаемым, которую трудно классифицировать. Я бы назвал это скорее серым лебедем».

Хотя богатые Соединенные Штаты лучше подготовлены, чем многие другие места, чрезмерная жара, тем не менее, убивает больше людей, чем все остальные причины, связанные с погодой, вместе взятые, включая ураганы, торнадо и наводнения. Согласно исследованию, проведенному в августе этого года, ежегодный уровень смертности более чем удвоился с 1999 года, и в 2023 году из-за жары погибло 2325 человек. Это недавно привело к призывам давать волнам тепла названия, как и ураганам, чтобы повысить осведомленность общественности и мотивировать правительства к подготовке.

«Ввиду своей беспрецедентной природы эти волны тепла обычно связаны с очень серьезными последствиями для здоровья и могут быть катастрофическими для сельского хозяйства, растительности и инфраструктуры», — сказал Корнхубер. «Мы не созданы для них и, возможно, не сможем адаптироваться достаточно быстро».