Загрузка. Пожалуйста, подождите...
Главная страницаНепознанное → Как изменяется погода?

Как изменяется погода?

Как изменяется погода?Мощный шторм накрыл прошедшей зимой всю Великобританию. Из-за экстремальных погодных условий авиалайнерам пришлось менять обычные межконтинентальные маршруты. Как высотные струйные течения устроили нам отвратительную погоду, и долго ли будет продолжаться это безобразие?

Для европейцев и американцев прошедшая зима была просто ужасной. Британия, например, месяцами страдала от штормов, проливных дождей и наводнений библейского масштаба. Ничего подобного не было за всё время регулярных метеорологических наблюдений. Тем временем Калифорния изнывала от небывалой жары и засухи, а половина США замерзала в арктическом аду - глава российского МЧС в своем микроблоге даже пошутил: «Раньше генерал Мороз защищал Россию от ливонских рыцарей, наполеоновской армии и фашистских захватчиков, а теперь сам напал на Америку». Зима в российской средней полосе тоже была признана аномальной сразу по нескольким показателям. Пострадал и остальной мир: Саудовская Аравия была затоплена, Северный Иран подвергся сильнейшему за 50 лет урагану, а на Токио обрушился рекордный снегопад.

Виновато в этом высотное струйное течение - быстрый воздушный поток в верхней тропосфере (примерно 10 км), который опоясывает почти весь земной шар. Оно рождается в столкновениях обширных масс холодного воздуха из Арктики с теплым тропическим воздухом, поступающим с экватора. Когда эти воздушные массы приходят во взаимодействие, возникают мощные ветры, в особенности в верхних слоях атмосферы. На высотах около 11 км струйное течение имеет скорость 160-320 км/ч и часто достигает в ширину сотен километров.

Чем больше контраст между холодным и теплым воздухом, тем выше скорость течения. Вращение Земли отклоняет струйное течение к востоку, но оно также может поворачивать и к северу, и к югу, образуя огромные петли. Там, куда приходит струйное течение, оно начинает определять местную погоду. Над Великобританией оно держалось несколько месяцев и нанесло огромный ущерб.

Когда струйное течение пересекает Атлантику и вторгается на территорию Западной Европы, оно приносит штормы, словно над головой европейцев включается конвейерная лента, вываливающая вниз порции ветров и дождей.

Но в последние годы в струйном течении возникали огромные изгибы, которые держались неделями и даже месяцами. Эта зима стала классическим примером того, как струйное течение образовало петлю над северо-западом Америки, поднявшись в высокие широты до Аляски, а затем повернуло к югу в сторону Флориды. Далее оно снова свернуло к северу и пересекло Атлантику в направлении Великобритании и Западной Европы, неся с собой влажный тропический воздух, который стал причиной разрушительных штормов и вызванных дождями наводнений, но одновременно сделал погоду на редкость теплой. Этот волнистый рисунок держался всю зиму. «Обычно струйное течение за несколько дней или недель смещается, но этой зимой оно удивительным образом сохраняло неизменное положение», - рассказывает сэр Брайан Хоскинс (Brian Hoskins) из института Грэнтэма по исследованию изменения климата при Лондонском имперском колледже.

Тихий океан атакует


Очевидно, в глобальных погодных механизмах что-то пошло наперекосяк, и лишь серьезная детективная работа специалистов Британской метеослужбы позволила в конце концов разобраться в этой загадке: аномальная погода установилась из-за того, что процессы в Тихом океане и стратосфере ускорили и заставили петлять опоясывающее земной шар струйное течение.

Вода на западе Тихого океана необычно сильно прогрелась, от нее стали подниматься массы теплого воздуха, образуя мощные дождевые облака, которые обрушились ливнями на Индонезию. Этот теплый влажный воздух породил также волны, распространяющиеся в атмосфере. «Как от камня, брошенного в пруд, расходятся круги, так пошли волны от тропиков к высоким широтам, - объясняет Адам Скэйф (Adam Scaife) из Центра Хэдли Британской метеослужбы. - Эти волны отодвинули струйное течение до Алеутских островов (запад Америки). Всё, что там должно было идти вниз, оказалось заблокировано на всю зиму».

Проблемы возникли также и в стратосфере на высоте 32 км. Ветры там циркулируют вдоль тропиков, но примерно раз в 14 месяцев меняют направление, и этой зимой они дули на восток, в ту же сторону, куда перемещалось и атлантическое струйное течение. Их скорость оказалась вдвое выше обычной, и они усилили струйное течение в более низких слоях атмосферы. Над Северной Атлантикой она достигла рекордной скорости около 400 км/ч, что породило многочисленные штормы, налетавшие на Западную Европу.

Однако эта двойная атака Тихого океана и стратосферы не может объяснить безумия погоды, от которого Европа страдает последние несколько лет. Месяца не проходит, чтобы не был побит какой-нибудь погодный рекорд: декабрь 2010-го был самым холодным за 100 лет, 2012 год оказался в Англии самым влажным в истории, март 2013-го - самым холодным мартом за 51 год и так далее.

Экстремальные погодные явления наблюдались по всему земному шару. Летом 2010 года струйное течение образовало необычно сильный изгиб, опустившийся до Пакистана, и затронуло пояс муссонных дождей. Насыщенное муссонной влагой струйное течение пролилось дождями на пакистанских высокогорьях и вызвало колоссальные наводнения. Под воду ушла пятая часть страны, погибло около 2 тыс. человек.

На сегодня мы выявили ряд факторов, которые могут влиять на положение и силу струйного течения. В Британии на зимнее струйное течение влияют такие явления, как Эль-Ниньо и Ла-Ниньо, флуктуации Гольфстрима в Атлантике, вулканические извержения, солнечная активность и стратосферные ветры.

Траектория струйного течения, по-видимому, дрейфует также в масштабах десятилетий. В 1960-х годах оно было слабым и смещенным к югу, что привело к чрезвычайно холодным зимам в Великобритании. В 1990-х годах струйное течение сместилось на север, вызвав череду мягких и дождливых зим.

Струйное течение может колебаться в соответствии с глубинными естественными ритмами Атлантического океана. «Быстрое прогревание севера Атлантического океана в 1990-х годах совпало с изменением характера летней погоды в Европе: в средиземноморском регионе она стала суше и жарче, а в Северной Европе - дождливее. Это напоминает ситуацию 2012 года, когда британское лето оказалось самым дождливым за 100 лет», - объясняет Роуэн Саттон (Rowan Sutton), руководящий климатическими исследованиями в Редингском университете (Великобритания).

Это по-прежнему не объясняет, почему струйное течение подверглось столь странным искажениям в последние годы. Хотя, по мнению Брайана Хоскинса, струйные течения склонны фиксироваться в устойчивых состояниях, отличных от нормального, пока нельзя сказать, почему это происходит. Есть большое искушение списать всё на изменения климата.

Дженнифер Фрэнсис (Jennifer Francis), профессор-исследователь из Ратгерского университета в Нью-Джерси (США), полагает, что виной всему может быть потепление Арктики, где с пугающей скоростью тают льды, отчего арктические температуры повышаются еще больше. Но потепление Арктики должно было бы ослаблять струйное течение, поскольку снижает разницу в температуре холодных и теплых воздушных масс, питающих его энергией. Доказательств того, что изменение климата оказывает существенное влияние на струйные течения, пока нет.

Поступает много ошибочной информации. Несмотря на масштабные эффекты, до сих пор не обнаружено никакой системы в смещении струйного течения, так что наблюдаемую нами картину трудно напрямую связать с изменениями климата. Волнение струйного течения больше похоже на беспорядочные колебания, чем на сколько-нибудь определенную тенденцию.

Необходимо добиться согласия между компьютерными моделями мирового климата и реальными наблюдениями за погодой, лишь тогда можно быть уверенным, что струйное течение меняется, а пока доказательств этого недостаточно. Компьютерные модели успешно воспроизводят возникновение струйного течения, реалистично демонстрируют его годовые флуктуации. Но увеличивая содержание С02 в модели, мы не видим существенного увеличения интенсивности штормов, имевшего место прошлой зимой.

И всё же замечательно, что мы приближаемся к возможности предсказания того, где на следующий год пройдет струйное течение. Это дает важную информацию для понимания, какая нас ожидает погода. Недавно метеорологическая служба дала прогноз, согласно которому Северная Атлантика начнет остывать, и это, возможно, повлияет на струйное течение, на несколько ближайших лет сместив его к северу. В этом случае Британию могут ожидать более мягкие зимы и более жаркая погода летом, чем в последние годы.

Открытие струйного течения


Обнаруженный дрейф аэростатов на больших высотах вскоре нашел необычное применение Японский метеоролог Васабуро Оиси (Wasaburo Oishi) открыл струйное течение в 1920-х годах, когда оказалось, что метеорологические аэростаты быстро сносятся ветром к востоку даже при ясной погоде.

Во время Второй мировой войны японские военные поняли, что струйное течение способно донести аэростаты с бомбами до Америки. Ставилась цель вызвать на западе США лесные пожары и посеять панику. Однако из 9 тыс. аэростатов Америки достигли только 300, а леса оказались слишком влажными и не загорались, но в штате Орегон от взрыва зажигательного аэростата погибли шесть человек.

Как струйное течение изменило ход истории


Экстремальные погодные условия сильно повлияли на ход Второй мировой войны. Высотное струйное течение (ВСТ) — это глобальный воздушный поток, циркулирующий вокруг Земли со скоростью около 320 км/ч. Самолет долетает из Нью-Йорка в Лондон заметно быстрее, если пилоту удается оседлать струйное течение над Атлантикой. Проходя прямо над Великобританией, ВСТ обычно приносит теплую сырую зиму, а лето делает холодным и дождливым, но если ВСТ смещается к северу или югу от Британских островов, зима бывает сухой и холодной.

ВСТ может даже повлиять на ход истории. В 1940-х годах оно заметно сместилось на юг, что вызвало чрезвычайно суровые зимы во время Второй мировой войны. Зимой 1939—19А0 годов СССР вторгся в Финляндию, но оказался совершенно не готов к аномальным холодам и понес огромные потери в противостоянии с финской армией, которая была хорошо подготовлена к военным действиям в зимних условиях. Когда Германия в 19А1 году вторглась в Советский Союз, немцы тоже были не готовы к крайне холодной зиме и тоже понесли тяжелые потери, что, безусловно, способствовало победе Красной Армии.

Игры струйных течений


Стала ли экстремальная погода последних лет следствием глобального потепления? Насколько поднимется уровень моря?

Ускоряется ли подъем уровня моря?


Да. Более того, наверняка будет и дальше ускоряться. Хотя региональные показатели скорости подъема могут сильно различаться из-за приливов, штормов, меняющейся геологии и океанских течений, в среднем уровень моря поднимается с рекордной скоростью 3,3 см за десятилетие - вдвое быстрее, чем во второй половине XX века. Это значит, что мир становится теплее.

В чем причина? Во-первых, происходит физическое увеличение объемов воды, поскольку атмосфера нагревает океаны. А во-вторых, дополнительная вода попадает в океан благодаря таянию ледников и ледяного покрова Земли. (Плавающий лед повысит уровень моря не больше, чем кубик льда, растаяший в бокале, то есть никак.) Еще один источник океанской воды - выкачивание на поверхность подземных вод, которые со временем оказываются в океане.

Никто пока не знает, чем всё закончится. Но немало беспокойства вызывает судьба огромных ледяных щитов, покрывающих Гренландию и Антарктику. Гренландия, где достаточно льда, чтобы поднять уровень моря примерно на 6 м, утратила за последнее десятилетие вшестеро больше ледников, чем за предыдущее. Антарктика, способная добавить к уровню моря еще 60 м, потеряла впятеро больше. Особой нестабильностью отличается лёд в Западной Антарктике. Ледяной щит держится за подводные хребты, и под ним струится теплая вода.

По идее, за исключением разве что Западной Антарктики, эти плиты могут таять еще несколько столетий. Но, возможно, точка невозврата уже близка. Новые сведения о таянии ледников недавно убедили Межправительственную комиссию ООН по изменению климата (IPCC) едва ли не удвоить прогнозируемый рост уровня моря в этом столетии (почти до метра).

В прибрежных областях придется укреплять системы защиты. Будут затоплены некоторые густонаселенные территории. Штормы и приливные волны и так становятся причинами наводнений, в чем, например, убедились этой зимой жители юго-востока Англии. Но с ростом уровня моря риски, вызванные этими явлениями, будут увеличиваться.

Связана ли экстремальная погода с изменением климата?


Этот вопрос бурно обсуждали в Великобритании после зимних штормов и наводнений. Ответ: «Возможно». Череда сильных штормов, которые обрушились зимой на Британию, возникла из-за необычно интенсивного струйного течения - ветра на большой высоте, который движет погодные системы с запада на восток. Струйное течение изначально возникает из-за разницы температур между арктическим воздухом и воздухом на юге. Согласно некоторым климатическим моделям струйное течение может ускориться глобальным потеплением, согласно другим - замедлиться.

Некоторые ученые считают, что изменения климата порождают ряд экстремальных погодных явлений, в частности тепловые волны. Вероятность того, что температуры во Франции, Италии и других странах стремительно вырастут, как это случилось в 2003 году, когда от тепловой волны погибло до 70 тыс. человек, считается сама по себе исчезающе малой. Но на фоне повышения температуры из-за деятельности человека она увеличивается.

Также с человеческим фактором связана возникшая в 2010 году тепловая волна в России, которая породила масштабные пожары, смог и привела к примерно 15 тыс. смертей. Но недвусмысленно связать изменение климата со штормами и проливными дождями сложно, особенно учитывая, что климатологи по-прежнему не уверены в степени влияния изменения климата на основные явления глобальной климатической системы, такие как атлантические ураганы, азиатский муссон и Эль-Ниньо.

Тем не менее мы получаем всё больше статистических подтверждений тому, что мировая погода становится более экстремальной. Это логично, поскольку климатические изменения означают, что в атмосфере теперь больше тепловой энергии и больше влажности. Так что будет правильным считать, что экстремальные события вроде штормов последней зимы становятся более вероятными из-за изменения климата. И тогда необходимо принимать меры в преддверии кризиса.

Насколько мир потеплеет в этом столетии?


IPCC предлагает считать вероятным глобальное потепление в диапазоне от 1,5 до 4,5 °С. Неопределенность вызвана отчасти тем, что неизвестно, что будет сделано для прекращения выбросов парниковых газов, а отчасти пробелами в нашем понимании климатологии. Похоже, что изменения в облачности Земли, спровоцированные потеплением, сами приведут к дополнительному потеплению. Но еще непонятно, как планета отреагирует на эти процессы.

Небольшое потепление чревато неудобствами, но лишь в отдельных местах будет угрожать жизни. Сильное же потепление грозит преобразить климат на значительной части поверхности планеты, уничтожить целые экосистемы, например тропические леса, погубить экономики целых стран и нарушить жизнь миллиардов людей. Часть планеты станет практически необитаемой, в том числе жаркие и засушливые области на юге Африки и в Австралии, многие густонаселенные ныне прибрежные регионы.

Картина происходящего явно непроста. После трех десятилетий сильного потепления, увеличившего мировую температуру на 0,7 °С, с наступлением 1998 года возникла пауза. Сейчас полагают, что это замедление началось потому, что океаны стали поглощать больше тепла. Если так, то природные циклы скоро вернут нас на прежний курс. Так что ожидайте ускоренного потепления в 2020-х и 2030-х годах.

Есть также большой риск, что позднее в этом столетии изменение климата может высвободить природные запасы парниковых газов, что опять-таки ускорит потепление. Согласно некоторым моделям джунгли Амазонки высохнут и сгорят. Это приведет к выделению миллиардов тонн С02. В Арктике, где потепление до сих пор проявляло себя сильнее всего, большая часть вечных льдов растает к 2100 году. Это может освободить значительные количества замороженного метана - еще одного газа, дающего значительный парниковый эффект. Но совершенно непонятно, насколько велики и вообще реальны эти риски.

Политики говорят, что хотят предотвратить опасное изменение климата, которое они определяют как любое потепление более чем на 2 °С. Тот факт, что С02, основной парниковый газ, накапливался в атмосфере веками, на практике означает, что существует некое ограничение на количество этого газа, которое за всё время можно выделить в атмосферу. IPCC оценивает это ограничение в триллион тонн. Мы выбрали уже больше половины лимита и при сохранении нынешних темпов исчерпаем его к 2040 году.
 (Голосов: 1)
 как изменяется погода  связан и возникновершим ветром с изменением погоды? 
Логин
Пароль