Изменение климата может привести к переполнению "небесных рек"

К концу столетия на большей части земного шара экстремальные погодные явления, известные как атмосферные реки (atmospheric rivers), скорее всего, станут более "полноводными". Однако общее их количество из-за изменения климата немного уменьшится. К такому выводу пришли специалисты НАСА. 

Поясним, что под термином "атмосферные реки" понимаются длинные и узкие струи воздуха, переносящие огромное количество водяного пара от тропиков к более умеренным широтам. Ширина таких "небесных рек" обычно колеблется в пределах от 400 до 600 километров. И обычно они переносят в виде водяного пара столько же воды, сколько могли бы вместить 25 рек типа Миссисипи.

Когда атмосферная река обрушивается на побережье, особенно при столкновении с горным массивом (таким как Сьерра-Невада или Анды), большая часть водяного пара осаждается на сушу в виде дождя или снега.

Такие системы – явление не редкое: в любой момент времени Земля в среднем может похвастаться порядка 11 "небесными реками". Во многие районы земного шара они приносят необходимые осадки, также они вносят важнейший вклад в ежегодные запасы пресной воды. Однако более мощные атмосферные реки могут вызывать катастрофические наводнения.

До недавнего времени научные работы по изучению изменений климата (которые повлияют в том числе и на атмосферные реки) ограничивались лишь двумя регионами мира: западом США и Европой. Так как обычно специалисты пользуются разными методами для определения "небесных рек" и различными моделями прогнозирования климата, то выводы одной работы количественно не могли быть сопоставлены с данными другой.

На этот раз учёные из НАСА использовали более рациональный и глобальный подход для оценки последствий изменений климата, затрагивающих атмосферные реки.

Авторы работы опирались на два ресурса: наборе широко используемых прогнозов глобальных климатических моделей для 21 века и алгоритме обнаружения атмосферных рек, который может быть применён к результатам климатической модели.

Отмечается, что алгоритм определяет длину, ширину атмосферных рек, а также количество водяного пара, которое они переносят.

Специалисты НАСА использовали алгоритм обнаружения атмосферных рек как по фактическим наблюдениям, так и по модели конца 20 столетия. Дальнейшее сравнение данных показало: модели дают относительно реалистичное представление об атмосферных реках для климата прошлого века.

После учёные применили алгоритм, используя данные модели климата конца 21 века. Позднее они также сравнили частоту появления и характеристики атмосферных рек для текущего климата с прогнозами на будущее.

Согласно прогнозам, атмосферные реки станут значительно более длинными и широкими, чем те, которые наблюдаются сегодня.

"Результаты работы показывают, что в случае сценария, при котором выбросы парниковых газов останутся на сегодняшнем уровне, к концу XXI века в мире будет примерно на 10 процентов меньше атмосферных рек", — заявил ведущий автор исследования Дуан Вализер (Duane Waliser) из Лаборатории реактивного движения НАСА.

Тем не менее, говорит Вализер, результаты показывают, что атмосферные реки в среднем будут на 25 процентов шире и длиннее, а значит, сильные дожди и сильные ветры будут случаться примерно на 50 процентов чаще.

Также исследователи "скормили" алгоритму данные климатических моделей, которые предполагали более скромное увеличение скорости выбросов парниковых газов. В этом случае они получили похожие, хотя и менее радикальные изменения. Специалисты сделали вывод о прямой связи между масштабами потепления и частотой и даже суровостью погодных явлений, определяемых атмосферными реками.

Учёные утверждают, что исследование имеет двойную значимость. Во-первых, знания о том, как атмосферные реки могут измениться в будущих климатических условиях, помогут учёным предугадывать потенциальные последствия этих изменений. Это особенно актуально для жителей мест, подверженных воздействию атмосферных рек. Речь идёт о Северной Африке, Новой Зеландии и Западной Европе.

Во-вторых, новый подход позволяет исследовать атмосферные реки на глобальном уровне. Работа даёт основу для анализа и сравнения, которой ранее не было вовсе.