Как долго продлятся «погодные качели»?

В свое время мы уже писали о том, что резкие температурные перепады становятся глобальной угрозой, отрицательно влияя на существование экосистем и обостряя проблему мировой продовольственной безопасности.

Напомним, что данный феномен известен давно. Советские ученые даже пытались объяснить причины этого явления еще в 1950-60-х годах. На этот счет было выдвинуто несколько гипотез (включая и гипотезу о влиянии солнечной активности). Однако дальше гипотез дело не продвинулось. Казалось бы, к нашему дню причины «погодных качелей» уже не должны вызывать вопросы. Но этого не произошло: как открыто признаются современные исследователи, суть данного явления до сих пор не до конца понятна. И это обстоятельство вызывает серьезную обеспокоенность на фоне того, что за последние полвека это явление приобрело угрожающий характер – как по возрастанию масштабов, так и по интенсивности.

Как отмечается в современных исследованиях, резкие перепады температур наблюдаются по всему миру и оказывают разрушительное воздействие на людей и на окружающую среду. Речь идет не только об угрозах сельскохозяйственному производству (о чем мы писали ранее). Иногда это приводит к разрушительным воздействиям на энергетическую инфраструктуру. Так, в сентябре 2020 года в районе Скалистых гор (США) произошел резких переход от сильной жары к внезапному холоду. Перепад температур за сутки составил более 20 градусов Цельсия, при этом изменение погоды сопровождалось обильным выпадением снега, создавшего плотный покров.  Такой неожиданный каприз погоды моментально привел к обрыву электроснабжения, что негативно сказалось на повседневной жизни людей.

Понятно, что ученые не оставляют попыток разобрать природу данного феномена.  В частности, год назад на эту тему было опубликовано исследование большой группы китайских ученых, которые использовали данные о температурных перепадах за период с 1961 по 2023 годы, и на основе этих данных оценили развитие динамики таких процессов вплоть до 2100 года. Они показали, как указанная тенденция меняется в разных климатических регионах. Соответственно, эти процессы были тесно увязаны с различными сценариями общественно-экономического развития. Например, была изучена степень влияния температурных перепадов на население разных стран в зависимости от уровня их доходов.

Показательным моментом является то, что с 1961 года (если исходить из собранных данных) частота и интенсивность температурных перепадов непрерывно росла. По крайней мере, указанная тенденция охватывает как минимум 60% территорий планеты. Ученые уверены, что эта тенденция продолжится вплоть до конца нынешнего столетия. В будущем, если сравнивать с периодом 1961- 1990 годов, частота перепадов увеличится еще на 8 процентов, интенсивность возрастет более чем на 7 процентов, а переходный период сократиться как минимум на три процента.

Как правило, резкие температурные перепады характерны для средних широт, в то время как в низких широтах и в полярных регионах они на так чувствительны. Такой порядок вполне ожидаем ввиду того, что синоптические вариации в средних широтах связаны с вихревой активностью и фронтальными системами, которые приносят как холодные воздушные массы из высоких широт, так и теплые воздушные массы из низких широт.

Соответственно, продолжительность перехода между событиями изменения температуры в средних широтах всегда короче (что справедливо для обоих полушарий). То есть сама физика данного процесса, когда потоки теплого воздуха чередуются с потоками холодного воздуха, кажется вполне понятной. Вопрос только в том: по какой причине с 1961 года (как минимум) увеличивается его частота и интенсивность?

Подчеркиваем, что эту тенденцию к увеличению частоты и интенсивности перехода от холодного к теплому и от теплого к холодному ученые фиксируют отчетливо. Ее нужно принимать как факт. Причем, по некоторым данным эта тенденция могла возникнуть еще в начале прошлого столетия, а концу столетия заметно ускорилась.

Интересно также и то, что за последние шестьдесят лет глобальное ускорение температурных переходов связано с сокращением продолжительности региональных переходов. Эти данные согласуются с более ранними выводами о том, что температурная изменчивость начинает охватывать и тропические регионы планеты. Увеличение температурных переходов в тропиках ученые связывают с высыханием почвы и вырубкой тропических лесов. В силу того, что поверхность становится более «гладкой», повышается скорость приземных ветров и, соответственно, усиливается адвекция теплых и холодных воздушных масс. В результате мы получаем усиление интенсивности температурных перепадов даже в тропической зоне.

Как отмечают исследователи, в густонаселенных регионах Южной и Юго-Восточной Азии уже наблюдается всё большая подверженность внезапным и интенсивным температурным перепадам. А это, в свою очередь, порождает социальные и экономические проблемы, которые необходимо решать уже сейчас. Та же картина наблюдается и в странах Латинской Америки, еще более уязвимых в этом отношении.

Отметим, что авторы исследования специально обращают внимание на то, что масштабная вырубка лесов не только ведет к росту концентрации парниковых газов, но также уменьшает «шероховатость» поверхности Земли и тем самым усиливает приземные ветра.

К сожалению, данный тезис не находит развития в этом исследовании. И, по большому счету, авторы совсем не концентрируются на чисто физических аспектах проблемы. Вместо этого они переключаются на оценку социальных и экономических последствий, выстраивая соответствующие прогнозы. Причем, что самое показательное, в рамках исследования «природные» и «социальные» системы рассматриваются ими в одной плоскости. Кроме того, феномен температурных перепадов тесно увязывается с темой глобального потепления (что весьма характерно для современных исследований такого рода). В итоге актуальность проблемы формулируется исключительно в рамках борьбы с парниковыми газами.

Другое исследование китайских ученых, также посвященное проблеме температурных перепадов и опубликованное чуть позже, напрямую увязывает эту проблему с глобальным потеплением. Исследователи прямо заявляют, что рост экстремальных погодных явлений вытекает именно из глобального потепления. Причем, само исследование посвящено проблеме экстремальных ежедневных изменений температуры. По словам авторов, данный аспект экстремальных погодных явлений пока еще слабо принимается во внимание, хотя его негативное воздействие на человеческое здоровье оказывается намного сильнее, чем иные виды температурных колебаний.

Такие явления, утверждают авторы, также стали более частыми с 1960-х годов для средних и низких широт, и существующие климатические модели прогнозируют их усиление к концу нынешнего столетия. Это явление затрагивает как минимум 80% населения планеты. К 2100 году его частота вырастет на 17%, а интенсивность – на 20 процентов.

С чем это связано? Поскольку авторы с порога апеллируют к глобальному потеплению, то создается впечатление, что причина данного явления им уже понятна. Правда, они делают одно важное уточнение, связывая экстремальные скачки температур с более сухой почвой и повышенной изменчивостью давления и влажности почвы. Но, как и в предыдущем исследовании, основное внимание уделяется социальным и экономическим последствиям.

В общем, если кто-то ожидал, что современная наука наконец-то выявит какую-то связь между солнечной активностью и экстремальными погодными явлениями, то эти ожидания не подтвердились. Напомним еще раз, что такие гипотезы предлагались советскими учеными 50-60 лет назад. Нынешнее поколение ученых, как видим, так глубоко уже не копает.

Впрочем, замечания по поводу вырубки лесов и сухости почвы также могут натолкнуть на далеко идущие размышления. Ведь те же китайские ученые обращают внимание на то, что в высоких широтах ситуация выглядит стабильной – в том смысле, что там «погодные качели» не принимают экстремальных значений. Получается, что экстремальные явления в первую очередь затрагивают густонаселенные регионы планеты, где активнее всего разворачивается хозяйственная деятельность человека.

Быть может, фактор антропогенного влияния и в самом деле играет решающую роль, только влияние его более многообразно, нежели простое увеличение концентрации парниковых газов. Ведь та же вырубка лесов, как подчеркивают китайские исследователи, прямо влияет на усиление приземных ветров и, соответственно, на усиление частоты и интенсивности температурных перепадов.

В общем, точка в раскрытии данной проблемы еще не поставлена. Поэтому мы к ней еще вернемся.

Николай Нестеров

Изображение сгенерировано нейросетью