Супервспышки огненных гроз могут изменить климат Земли, предупреждают эксперты Австралии и США

Огненные грозы - которые возникают в пирокумулонимбусовых (огнедышащих)  облаках - не только создают собственную погодную систему, но и могут быть достаточно мощными, чтобы реально изменить климат, считают ученые из Австралии и США. Явления возникающие в атмосфере в следствии природных пожаров могут привести к "ядерной зиме".

Во время "супервспышки" огненных гроз - также известных как пирокумулятивные явления - во время пожаров "черного лета" в Австралии в 2019-20 годах высвободилась энергия, равная примерно 2 000 ядерных зарядов размером с Хиросиму, говорится в исследовании, опубликованном недавно в журнале Nature Climate and Atmospheric Science. 

"Выброс энергии был просто огромным", - сказал Рик МакРей из Университета Нового Южного Уэльса, соавтор работы. 

"Неважно, какие единицы измерения вы используете, это большие числа, гораздо большие, чем мы привыкли считать".

В случае пирокумулятивного пожара (pyroCb) кустарниковый пожар становится настолько интенсивным, что изменяет динамику обширных областей окружающей атмосферы, создавая характерное кучево-дождевое облако в форме наковальни высоко над пожаром, выбрасывая дым и пепел вплоть до стратосферы. 

Г-н МакРей и группа исследователей, включая ученых из Военно-морской исследовательской лаборатории США в Вашингтоне, оценили масштабы супервспышки Black Summer и пришли к выводу, что пожары выбросили в стратосферу столько же дыма, сколько вулканическое извержение умеренного размера. Этот дым оставался в стратосфере более года. 

"Это действительно ставит [супервспышку Черного лета] в совершенно особую нишу в ряду экстремальных погодных и земных явлений", - сказал д-р Майк Фромм, ученый-атмосферист из Военно-морской исследовательской лаборатории. 

Вулканическая зима

По словам ученых, дым и пепел от крупных вулканических извержений в прошлом вызывали нарушения глобального климата. 

Когда в 1815 году произошло извержение вулкана Тамбора в Индонезии, охлаждающее воздействие дыма и пепла вызвало так называемую "вулканическую зиму", что привело к неурожаю и нехватке продовольствия по всему миру.

Доктор Фромм сказал, что охлаждающее воздействие дыма и пепла в верхних слоях атмосферы также лежит в основе теории "ядерной зимы".

"Ядерная зима" была гипотезой о том, что если в результате атомного взрыва произойдет достаточное количество городских пожаров, то образуется шлейф [дыма и пепла], который будет достаточно темным и массивным, чтобы задержаться в стратосфере и охладить климат", - пояснил он. 

"Это была теория, и только теория, пока мы не выявили феномен PyroCb и [зафиксировали дым от пожаров в буше] в стратосфере".

Д-р Фромм сказал, что такие явления пироКб, как супервспышка Черного лета, теперь используются для подтверждения теории "ядерной зимы".

При этом исследование вызвало новый необычный вопрос о потенциальных последствиях изменения климата.

"Может ли серия крупных вспышек PyroCb соперничать с потенциальным воздействием на климат, ожидаемым после ядерной войны?" - спрашивает команда в своей журнальной статье. 

"Конечно, у нас нет ничего в масштабах атомного взрыва, когда речь идет об этих лесных пожарах", - сказал д-р Фромм. 

"Но в случае этих событий [таких как супервспышка Черного лета] у вас есть масштабируемое явление.

"Поэтому, если увеличить масштаб в 10, 50 или 100 раз, можно увидеть, получится ли шлейф размером с ядерную зиму и [последующие] эффекты".

Являются ли природные пожары причиной глобального изменения климата?

По словам г-на Макрэя, огненные грозовые супервспышки в настоящее время становятся потенциальной петлей обратной связи в климатической системе.

Он сказал, что изменение климата может привести к увеличению частоты и интенсивности экстремальных пожаров, которые, в свою очередь, могут изменить климат.

"С таким количеством аэрозоля, поднимаемого выше в атмосферу, модели изменения климата должны начать принимать это во внимание", - сказал г-н Макрей.

"Если вы занимаетесь моделированием изменения климата, вы ответите: "Сколько таких событий произойдет в четвертом десятилетии века?", на что вам ответят: "Все зависит от контура обратной связи, который дает ваша модель". Так что вы попали в петлю.
 
"Людям придется начать искать способы экстраполяции ... того, что мы узнали из "Черного лета" [пожаров] и Северной Америки в настоящее время, чтобы получить реалистичную интерпретацию того, что будет происходить в 2040 или 2060 году".

Огненные грозы в рекордном количестве

Даже больше, чем "черное лето" в Австралии, 2021 год становится новым рекордным годом для огненных гроз. 

"В этом году здесь, в Северной Америке, мы видим огненные грозы почти каждый день", - говорит канадский эксперт по пожарам Майк Фланниган из Университета Альберты.

"Сейчас они стали обычным явлением. Раньше о них говорили: "О, это действительно экстремальное событие"".

На данный момент в этом году в Канаде зарегистрировано 46 подтвержденных - и одно вероятное - пирособытие, в России - 11, включая три на этой неделе, в США - 15, в Австралии - одно, всего 74 пирособытия в 2021 году. 

Доктор Фланниган сказал, что в этом году вспышки PyroCb вели себя так, как он не видел за более чем 40 лет работы в области пожарной науки. 

" ПироКб на озере Спаркс в Британской Колумбии [в начале июля] имел тысячи ударов молнии, и это первый раз, когда я видел такое количество ударов молнии от пироКб", - сказал он. 

"И это привело к десяткам пожаров на расстоянии до 50 километров по ветру. Это первый раз, когда я видел десятки пожаров, вызванных pyroCb. Так что это совершенно новый уровень самовоспроизводящихся пожаров", - добавил он.

Доктор Фромм сказал, что он также подозревает, что мир может стать свидетелем чего-то нового. 

"Я действительно считаю, что 2021 год установил новый максимум по количеству зафиксированных нами пирокоб", - сказал он. 

"Например, на прошлой неделе в Саскачеване и Манитобе мы наблюдали вспышку 11 pyroCbs".

"Так что тот чудовищный выброс на озере Спаркс, а затем событие двумя неделями позже в Саскачеване могут навести нас на мысль, что мы фиксируем что-то другое в 2021 году".

Г-н МакРей также задался вопросом, не наблюдают ли ученые столько новых, вызывающих беспокойство форм поведения огня только потому, что технология наблюдения за пожарами усовершенствовалась. 

Но, в конце концов, он сказал, что доказательства были ошеломляющими. 

"Вы достигаете точки, когда не можете оставаться скептиком, потому что существует такое количество доказательств того, что ситуация меняется. Нужно стараться опережать события, а не просто придерживаться того, к чему вы привыкли", - сказал г-н Макрей. 

Черное лето в Северной Америке

В Тасмании ученый-пожарный профессор Дэвид Боуман из Университета Тасмании наблюдает за тем, как сезон пожаров в Северной Америке все больше напоминает австралийское "черное лето".

"Пожары, случающиеся раз в жизни, становятся нормой", - сказал он. 

По мнению профессора Боумана, спрашивать, вызвано ли какое-то одно событие изменением климата, значит задавать неправильный вопрос. 

"Рассмотрение одного явления - это очень удобный способ сделать так, чтобы смертельно серьезная проблема казалась не такой уж важной", - сказал он. 

"Необходимо рассмотреть глобальную картину экстремальной пожарной активности. Это главный тревожный знак того, что система климата Земли меняется", - сказал он.

Как и г-н МакРей, профессор Боуман считает, что климатологам необходимо лучше понять, как пожары могут вызвать обратную связь с климатом. 

"Поскольку наши леса горят очень часто и очень интенсивно, мы отдаем углерод, который хранится в растениях, древесине и почве, в атмосферу. И мы ускоряем изменение климата", - сказал он.

Обеспечение безопасности населения и пожарных

Г-н МакРей боролся с пожарами в Канберре в 2003 году, что стало знаковым событием в понимании огненных гроз. Он также был свидетелем разрушений, оставшихся после них. 

Он сказал, что новые знания об экстремальном поведении огня необходимо применять на практике, чтобы обеспечить безопасность населения и пожарных. 

"Одно дело - провести научные исследования. Теперь настоящая задача - распространить полученные знания среди людей, которые могут реально использовать их для смягчения последствий изменения климата".

Источник:  https://earth-chronicles.ru/