Новое исследование, опубликованное в журнале Nature Communications Earth & Environment, показывает, что изменение климата приводит к тревожному росту частоты внезапных переходов от сильной засухи к проливным дождям. Это явление становится все более распространенным во всем мире, и исследователи полагают, что в основе этой тенденции лежат контуры обратной связи с самой землей.
Выявление региональных очагов
В ходе исследования были проанализированы метеорологические и гидрологические данные за четыре десятилетия со всего мира и выявлены семь региональных очагов, в которых эта тенденция усиливается. К ним относятся восточная часть Северной Америки, Европа, Восточная Азия, Юго-Восточная Азия, юг Австралии, юг Африки и юг Южной Америки.
Профессор Зонг-Лян Ян из Школы геонаук Джексона при Техасском университете в Остине выразил обеспокоенность последствиями таких быстрых изменений для общества. Он заявил: "Обычно общество с трудом реагирует на один вид стихийных бедствий, например, засуху, а теперь вдруг еще и наводнения. И это происходит во многих местах".
Изучение данных и выводы
Исследовательская группа, состоящая из ученых Техасского университета в Остине, Гонконгского политехнического университета и Колумбийского университета, проанализировала три глобальных набора метеорологических и гидрологических данных за период с 1980 по 2020 год. Было установлено, что вероятность внезапного перехода от засухи к опасным ливням в течение этого периода возрастает примерно на 0,25-1% в год в зависимости от местоположения.
Пример Калифорнии
Один из ярких примеров этого явления произошел в Калифорнии в 2022 и 2023 годах. В декабре 2022 г. в Калифорнии началась сильнейшая за тысячелетие засуха, за которой последовали рекордные наводнения в январе, феврале и марте 2023 г.
Роль наземных контуров обратной связи
Известно, что такие факторы, как климатические модели Эль-Ниньо и Ла-Нинья и само изменение климата, могут способствовать резким изменениям климата и погоды, однако в данном исследовании впервые изучалось потенциальное влияние наземных процессов. Используя анализ причинно-следственных связей, исследователи обнаружили два контура обратной связи на суше.
Во влажных регионах сильные засухи вызывают чрезмерное испарение воды из почвы и растений, что приводит к увеличению количества осадков в воздухе. Избыток влаги становится источником обильных осадков.
В засушливых регионах жаркая погода и низкое давление во время засухи создают градиент давления, который притягивает влагу из других областей, например, из океана.
Значение исследования
Соавтор работы профессор Шуо Ванг (Shuo Wang) подчеркнул, что с изменением климата такие быстрые сдвиги будут происходить все чаще. Результаты исследования имеют большое значение для повышения точности прогностических климатических моделей и подготовки населения к перепадам между засухой и ливнями.
"Изменение климата приводит к череде засух и наводнений, которые вызывают широкомасштабные разрушения, приводящие к человеческим жертвам и ущербу для имущества, инфраструктуры и окружающей среды", - сказал профессор Ванг. "Полученные нами результаты дают представление о разработке систем раннего предупреждения для смягчения последствий быстрых переходов от засухи к наводнению".
