Климатические изменения влияют на количество осадков неравномерно — самые сильные ливни становятся еще более экстремальными по сравнению с менее интенсивными. Это открытие сделали норвежские исследователи, изучив различные типы погодных явлений. Работа опубликована в журнале Geophysical Research Letters.
Потепление усиливает экстремальные ливни, и почти не влияет на слабые осадки
Ученые из Центра Биерксена и Геофизического института Бергенского университета показали, что климатические изменения по-разному влияют на различные типы дождей. Самые экстремальные осадки усиливаются значительно больше обычных.
Под дождем. Getty Images
Атмосферные фронты — это границы между теплыми и холодными воздушными массами, где теплый воздух поднимается над холодным, образуя облака и осадки. Циклоны — области пониженного давления, где воздух движется по спирали к центру и поднимается вверх, что также приводит к формированию облаков и дождей. Фронты часто связаны с циклонами.
Исследовательская группа проанализировала данные климатических моделей за период с 1950 по 2100 год, сосредоточившись на шестичасовых периодах экстремальных осадков. Ученые изучили различные погодные системы: внетропические циклоны, атмосферные фронты и атмосферные реки.
Среднее ансамблевое относительное изменение интенсивности осадков (мм/6 ч) в 99,9-м процентиле влажных событий в расчете на К глобального потепления (%/К), полученное с помощью линейной регрессии для периода 1950-2100 годов (карта).
«Экстремальные осадки, связанные с фронтами, увеличиваются значительно. Я была удивлена, увидев, насколько четко различаются разные типы погоды», — отмечает ведущий автор работы Кьерсти Консталь.
Атмосферные фронты и потепление
Согласно законам физики, при повышении температуры на один градус количество водяного пара увеличивается 7%. Теоретически это должно приводить к увеличению количества осадков на те же 7%. Но реальность оказывается сложнее.
Для образования дождевых капель недостаточно просто влажности воздуха. Воздушные массы должны подниматься и охлаждаться, чтобы водяной пар конденсировался в капли воды. Такой подъем происходит в циклонах, фронтах или при приближении к горам.
Атмосферный фронт.
Исследование показало, что только атмосферные фронты способны полностью использовать дополнительную влагу. Экстремальные осадки без участия фронтов увеличиваются меньше предсказанных 7% или вообще не увеличиваются.
Фронты представляют собой резкие границы между теплыми и холодными воздушными массами. Когда теплый воздух поднимается над холодным, образуются облака и выпадают осадки. При конденсации водяного пара выделяется тепло, что усиливает температурный градиент и делает фронт более выраженным.
Ливень на севере Норвегии.
Это процесс с положительной обратной связью: сильные фронты становятся еще сильнее, что приводит к еще большему количеству осадков. Поскольку осадки, вызванные фронтами, уже сейчас являются самыми интенсивными во внетропических регионах, глобальное потепление наиболее сильно затронет именно такие осадки.
Самые мощные дожди происходят, когда циклоны приходят с фронтами и атмосферными реками — это мощное трио погодных явлений. Но именно фронты будут вызывать наибольший рост интенсивности осадков по мере потепления климата.