Неожиданная петля обратной связи может быть причиной экстремальных волн жары

Фото из открытых источников

Согласно результатам нового исследования, регионы средних широт — например, Европа — могут столкнуться с более интенсивными волнами жары, чем предполагалось ранее. Ученые обнаружили трехстороннюю петлю обратной связи, которая усиливает экстремальные температурные явления. Результаты были опубликованы в журнале Science Advances.

В последние годы масштаб и тяжесть волн жары по всему миру стали для ученых неожиданностью: экстремальные показатели температуры значительно превзошли как исторические рекорды, так и прогнозы климатических моделей.

Так, в 2022 году в Великобритании температура впервые в истории превысила 40°C, хотя ожидалось, что до такого рубежа еще далеко. Аналогичным образом, во время волны жары 2021 года на тихоокеанском северо-западе США и Канады были зафиксированы экстремальные значения, которые намного превысили прогнозы климатических моделей.

Исследователи пытаются понять, почему экстремальная жара возникает все чаще и становится все более интенсивной — даже сильнее, чем можно было ожидать при нынешнем уровне глобального потепления.

Одна из научных групп полагает, что отчасти дело в состоянии почвы. Известно, что области высокого атмосферного давления способствуют тому, что больше солнечной радиации достигает поверхности Земли, нагревая ее. Также известно, что при высоких температурах почва быстрее высыхает, из-за чего исчезает охлаждающий эффект испарения влаги, что, в свою очередь, еще больше усиливает жару.

Теперь выяснилось, что при достижении определенных температурных значений сухая почва, высокое атмосферное давление и экстремальная жара начинают взаимно усиливать друг друга: сухая почва помогает поддерживать области высокого давления в атмосфере.

«По сути, почва, на которую влияют особенности атмосферной циркуляции, сама начинает воздействовать на эту циркуляцию», — объясняет Кай Корнхубер из Международного института прикладного системного анализа (Австрия).

Согласно исследованию Корнхубера и его коллег, этот механизм обратной связи делает экстремальные волны жары на 10% более жаркими, чем они были бы в его отсутствие. Этот фактор пока не в полной мере учитывается в прогнозах климатических моделей.

Это обстоятельство серьезно осложняет нашу способность справляться с будущими экстремальными погодными явлениями. «Разница в 10% — в сторону тепла или холода — может стать тем самым фактором, который превращает обычную волну жары в рекордную, бьющую все прежние показатели», — отмечает Корнхубер. «Мы сталкиваемся с таким количеством критических пороговых значений в социальных и биофизических системах, что дополнительные 10% могут привести к повышению температуры до уровней, способных нанести серьезный ущерб».

Речь может идти о тяжелых последствиях для общественного здравоохранения, выходе из строя жизненно важной инфраструктуры (например, транспортных сетей и энергосистем), неурожаях и разрушении экосистем.

По мере того, как планета нагревается вследствие изменения климата, в таких регионах, как Европа, Россия, Северная Америка, а также в некоторых частях Южной Америки и Австралии, будут все чаще достигаться пороговые значения, запускающие этот механизм обратной связи. Корнхубер отмечает, что необходимо усовершенствовать климатические модели, чтобы они должным образом учитывали данный эффект при прогнозировании экстремальных явлений в будущем.

Дим Куму из Свободного университета Амстердама считает, что это исследование помогает решить «часть головоломки», объясняя, почему интенсивность волн жары превышает прогнозы, полученные с помощью моделей. «Это показывает, что климатические модели недостаточно хорошо воспроизводят данный механизм обратной связи, и это вызывает беспокойство», — говорит он.

Он добавляет, что правительствам следует безотлагательно начать подготовку к более экстремальным периодам жары: «Такому региону, как Европа, в ближайшие десятилетия предстоит столкнуться с еще более интенсивными волнами жары».