Почему мы можем считать потепление в Арктике причиной сильных холодов этой зимой

Арктическая амплификация оказывает влияние на струйные течения и позволяет погодным системам сохраняться в течение длительного времени, считают специалисты в области метеорологии

Теплая погода на расстоянии в тысячи километров вряд ли может показаться причиной необычно сырой зимы в Великобритании или пронизывающих холодов, обрушившихся в этом году на восток Соединенных Штатов. Однако потепление в Арктике можно считать ответственным и за то, и за другое, отметила специалист в области метеорологии Ратгерского университета (Rutgers University) Дженнифер Френсис (Jennifer Francis) на последнем ежегодном заседании Американской ассоциации содействия развитию науке (AAAS), проходившем в Чикаго, штат Иллинойс.

«Это происходит потому, что погодный паттерн в этом году основательно застрял в одном месте с середины декабря», - подчеркнула Френсис. И этот паттерн – он, к примеру, включает в себя исключительно холодную температуру в восточной части Соединенных Штатов – застрял в одном месте из-за Арктики.

В 1896 году шведский физик Сванте Аррениус (Svante Arrhenius) впервые показал, что выбрасывание в атмосферу двуокиси углерода вызывает потепление на планете за счет создаваемого парникового эффекта. Подобное потепление, отметил он, станет особенно заметным в арктических регионах, и этот феномен получил название арктической (или полярной) амплификации.

Недавнее ускорение арктического потепления легко увидеть на примере сокращения летом ледяного покрова в Северном ледовитом океане. Размеры ледяной шапки, особенно в летнее время, уменьшаются вот уже в течение более 20 лет, а исчезновение старого, плотного льда стало особенно заметным.

«Если ледяной покров сокращается, то причиной этого, несомненно, является арктическая амплификация», - подчеркнул Марк Серрезе (Mark Serreze), директор Национального центра изучения снега и льда (National Snow and Ice Data Center). Исчезновение ледяной шапки, по его мнению, будет оказывать существенное влияние на средние широты, особенно на погодные паттерны.

Арктика воздействует на остальную часть планеты разными способами, и один из них, на который Френсис обращает особое внимание, получил название направленного в сторону полюса температурного градиента (poleward temperature gradient), что означает различие в температуре между Арктикой и средними широтами, где и расположена континентальная часть Соединенных Штатов. Этот направленный в сторону полюса температурный градиент заставляет воздух двигаться с Северного полюса в южном направлении, а вращение Земли принуждает воздушные массы перемещаться с запада на восток, в результате чего возникает струйное течение.

Люди, часто летающие на самолете, могут наблюдать струйное течение в виде потока воздуха, который может придать ускорение самолету при полете из Лос-Анджелеса в Нью-Йорк. Однако фанатики погоды, возможно, больше знакомы с воздушными паттернами из-за их способности перемещать погодные системы по континенту.

Если ускорить потепление Арктики, то в таком случае уменьшается различие в температурах между Арктикой и зонами, расположенными все дальше к югу, и это приводит к ослаблению направленного к полюсу температурного градиента, объясняет Френсис. Более слабый градиент способствует к образованию более слабого струйного течения.

«Если мы уменьшаем разницу температур между Арктикой и средними широтами, то мы ожидаем, что ветры, дующие с запада на восток, будут ослабевать, - отметила Френсис. – Когда это происходит, мы также ожидаем увидеть большую неустойчивость в верхних слоях струйных течений». Френсис сравнила струйные течения с рекой. Когда река течет вниз с гористой местности, она течет быстро и ее русло оказывается прямым. Но когда река протекает по равнине, она замедляет свое течение и ее русло начинает извиваться. Иногда и струйные течения извиваются, как медленно текущая река.

Ослабленное струйное течение, вероятно, легче перенаправить, если оно встречает на своем пути нечто вроде горной цепи или массы теплого воздуха, подчеркивает Френсис. Подобные большие волны повышают вероятность того, что погодная система – особенно холодная зима или засушливый период – будет блокирована. «Это означает, что погода, которую они создают, будет дольше удерживается в определенном месте. В результате происходит образование более устойчивых погодных паттернов, а тенденция формирования экстремальных погодных условий становится более вероятной, - отмечает Френсис. – Такова гипотеза».

Это весьма серьезная оговорка – данная гипотеза была разработана в последние несколько лет Френсис и ее коллегой Стивом Ваврусом (Steve Vavrus), метеорологом из Висконсинского университета в городе Медисон. «Не все с ней согласны», - призналась Френсис.

«И все это, судя по всему, довольно новые явления в эволюции климата на планете. Признаки арктической амплификации, впервые предсказанной в 1896 году, на самом деле впервые стали заметными на фоне беспорядочных погодных колебаний лишь в последние 10 – 15 лет, и поэтому их воздействие – в том числе ослабление струйных течений – только сейчас начинает проявляться», - отметила Френсис.

Френсис признает, что в том случае, когда погодный паттерн застревает на одном месте из-за струйного течения, не объясняет все последние проявления экстремальной погоды. Ученым понадобится некоторое время для того, чтобы все проанализировать, однако Френсис подчеркнула, что ее гипотеза подтверждается данными наблюдений, физическими и климатическими моделями.

«В климатической системе происходит много таких вещей, который оказывают влияние на струйные течения, - подчеркнула Френсис, - и в настоящее время предпринимаются попытки разобраться в том, как соотносятся между собой отдельные части этого пазла».