Исследование: будущие ураганы будут распространяться по большей части Земли
Новое исследование, проведенное под руководством Йельского университета, предполагает, что в 21 веке ураганы и тайфуны будут распространяться на регионы средних широт, к которым относятся такие крупные города, как Нью-Йорк, Бостон, Пекин и Токио.
Авторы исследования, написавшие в журнале Nature Geoscience, заявили, что тропические циклоны - ураганы и тайфуны - могут мигрировать на север и юг в своих полушариях по мере потепления планеты в результате антропогенных выбросов парниковых газов. Субтропический шторм "Альфа" 2020 года, первый тропический циклон, наблюдавшийся в Португалии, и ураган "Анри" этого года, который обрушился на Коннектикут, могут быть предвестниками таких штормов.
"Это представляет собой важный, недооцененный риск изменения климата. В 21 веке тропические циклоны, вероятно, будут возникать в более широком диапазоне широт, чем это было на Земле в течение последних 3 миллионов лет", - сказал первый автор исследования Джошуа Студхолм, физик с кафедры наук о Земле и планетах факультета искусств и наук Йельского университета и автор шестого доклада по оценке Межправительственной группы экспертов ООН по изменению климата, опубликованного в начале этого года.
Соавторами исследования являются Алексей Федоров, профессор океанических и атмосферных наук Йельского университета, Сергей Гулев из Института океанологии имени Ширшова, Керри Эмануэль из Массачусетского технологического института и Кевин Ходжес из Университета Рединга.
Хотя увеличение числа тропических циклонов обычно называют предвестником изменения климата, многое остается неясным в отношении того, насколько они чувствительны к средней температуре планеты. В 1980-х годах соавтор исследования Эмануэль использовал понятия из классической термодинамики, чтобы предсказать, что глобальное потепление приведет к более интенсивным штормам - это предсказание подтвердилось в ходе наблюдений.
Однако другие аспекты взаимосвязи между тропическими циклонами и климатом все еще не имеют физически обоснованной теории. Например, среди ученых нет согласия по поводу того, увеличится или уменьшится общее количество штормов по мере потепления климата, или почему на планете ежегодно происходит около 90 таких событий.
"Существует большая неопределенность в том, как тропические циклоны будут меняться в будущем", - сказал Федоров. Тем не менее, многочисленные свидетельства указывают на то, что мы можем увидеть больше тропических циклонов в средних широтах, даже если общая частота тропических циклонов не увеличится, что все еще активно обсуждается". В сочетании с ожидаемым увеличением средней интенсивности тропических циклонов, этот вывод подразумевает более высокие риски, связанные с тропическими циклонами в условиях потепления климата Земли".
Как правило, тропические циклоны формируются в низких широтах, где есть доступ к теплым водам тропических океанов, и вдали от срезающего воздействия струйных течений - полос ветра с запада на восток, огибающих планету. Вращение Земли заставляет скопления грозовых туч объединяться и закручиваться, образуя вихри, которые и становятся тропическими циклонами. Существуют и другие механизмы образования ураганов.
По словам исследователей, по мере потепления климата разница температур между экватором и полюсами будет уменьшаться. В летние месяцы это может привести к ослаблению или даже разрыву струйного течения, открывая в средних широтах окно для формирования и усиления тропических циклонов.
Для исследования Студхолм, Федоров и их коллеги проанализировали численные модели теплого климата в далеком прошлом Земли, последние спутниковые наблюдения, различные прогнозы погоды и климата, а также фундаментальную физику, определяющую атмосферную конвекцию и ветры планетарного масштаба. Например, они отметили, что при моделировании более теплого климата в эпохи эоцена (56-34 миллиона лет назад) и плиоцена (5,3-2,6 миллиона лет назад) тропические циклоны формировались и усиливались на более высоких широтах.
"Основная проблема при прогнозировании будущих ураганов заключается в том, что модели, используемые для климатических прогнозов, не имеют достаточного разрешения для имитации реалистичных тропических циклонов", - говорит Студхолм, который является постдокторантом Йельского университета. "Вместо этого, как правило, используется несколько различных косвенных подходов. Однако эти методы, по-видимому, искажают основную физику формирования и развития тропических циклонов. Некоторые из этих методов также дают прогнозы, которые противоречат друг другу".
Новое исследование делает свои выводы, изучая связи между физикой ураганов в масштабах, слишком малых для того, чтобы быть представленными в современных климатических моделях, и лучше смоделированной динамикой струйных течений Земли и циркуляции воздуха с севера на юг, известной как ячейки Хэдли.
