Тропики в будущем местами утонут, а местами еще больше высохнут

Исследование оценило интенсификацию уровней экстремальных тропических ливней с глобальным потеплением.

Экстремальные осадки в тропиках выпадают в разных формах: комплексные грозы, вызывающие наводнение муссоны и массивные циклоны, как недавний ураган Айзек в США.

Глобальное потепление, как ожидается, усилит экстремальные осадки, но уровень, с которым это случится в тропиках, все еще неизвестен. Новое исследование, проведенное учеными из Массачусетского технологического университета, дало оценку, основанную на моделировании и наблюдениях: с каждым повышением температуры на 1 градус Цельсия тропики увидят на 10% усилившиеся ливни, с последующим возможным затоплением густонаселенных регионов.

«Исследование охватывает некоторые густонаселенные регионы страны, уязвимые для изменения климата», сказал доцент Пол О'Горман. „Влияния изменения уровня дождей могут оказаться весьма важными там“.

О'Горман выяснил, что по сравнению с другими мировыми регионами экстремальные ливни в тропиках иначе реагируют на изменение климата. „Кажется, что они более чувствительны к глобальному потеплению“, сказал ученый. „Мы должны понять механизм этой повышенной чувствительности“.

Результаты исследования опубликованы в издании Nature Geoscience.

И падет на землю теплый дождь

Эффект глобального потепления на ливень в целом понимается достаточно хорошо. Поскольку углекислый газ и другие парниковые газы входят в атмосферу, они повышают температуру, что, в свою очередь, приводит к повышенному содержанию водяного пара в атмосфере. Когда развиваются штормовые системы, повышенная влажность вызывает более сильный дождь, и осадки становятся все экстремальнее вследствие нагрева климата.

Ученые разработали модели климата Земли, которые могут использоваться, чтобы помочь понять влияние глобального потепления на ливни во всем мире. По большей части существующие модели выполняют приличную работу по моделированию ливней вне тропиков, например, в США и Европе. В этих регионах модели согласуют уровни, при которых проливные дожди усиливаются с глобальным потеплением.

Однако когда дело касается осадков в тропиках, эти модели не согласуются друг с другом. Причина может быть в разрешении: климатические модели симулируют погодные системы, разделяя земной шар на сетку, где каждый квадрат представляет значительную область океана или суши. Большие погодные системы, охватывающие множество квадратов, как в США или Европе зимой, относительно легко моделировать. А меньшие и более изолированные штормы, которые случаются в тропиках, отследить не так просто.

Интенсивность крайностей

Чтобы лучше понять эффект глобального потепления на тропические осадки, О'Горман исследовал спутниковые наблюдения за экстремальным ливнем между широтами 30 градусов на север и 30 градусов на юг, чуть выше и ниже экватора. Наблюдения охватили прошедшие 20 лет. Тогда О'Горман сравнил наблюдения со следствиями 18 различных климатических моделей за подобный 20-летний период.

„Это недостаточно длинный период, чтобы получить тенденции экстремального ливня, но изменения происходят из года в год“, сказал О'Горман. „Некоторые годы теплее, чем другие, и в такие годы дожди более проливные “.

Ежегодные изменения происходят, главным образом, из-за Эль Ниньо — тропического погодного феномена, который нагревает поверхность восточного Тихого океана. Эль Ниньо приводит к локализации потепления и изменениям в характере ливней и происходит независимо от глобального потепления.

Анализируя климатические модели, которые способны моделировать эффекты Эль Ниньо и глобального потепления, О'Горман нашел общий шаблон. Модели, которые показали сильную реакцию ливней на Эль Ниньо, в той же мере реагировали и на глобальное потепление, и наоборот. Результаты, по его словам, предполагают связь между реакцией тропического экстремального ливня на ежегодные изменения температур и долгосрочные изменения климата.

О'Горман затем проанализировал спутниковые наблюдения, чтобы понять, какие именно ливни происходили за последние 20 лет в результате Эль Ниньо, и нашел, что наблюдения были совместимы с моделями наиболее экстремальных ливней в период потепления. Используя наблюдения для ограничения результатов моделей, О'Горман определил, что на каждое повышение на 1 градус Цельсия интенсивность ливней станет выше на 10%.

„К сожалению, результаты исследования предполагают достаточно чувствительность тропических ливней к глобальному потеплению“, сказал О'Горман. „Но также они обеспечивают оценку того, какова эта чувствительность, что имеет практическую ценность для планирования“.

Результаты исследования не противоречат текущему пониманию учеными того, как глобальное потепление влияет на ливень, сказал доцент климатологии Ричард Аллэн из университета Ридинга (Англия). Нагревающийся климат насыщает атмосферу водяным паром, который питает все более интенсивные штормовые системы.

„Важно отметить, что компьютерные модели указывают, что, несмотря на увеличение уровня осадков в наиболее влажных регионах, наиболее сухие части тропиков станут еще суше“, заявил Аллэн. „А потому чиновникам придется планировать не только профилактику наводнений, но и засухи“.

18.09.2012