Дальнейший рост средних температур на Земле приведет к резкому учащению мощнейших ливней и связанных с ними наводнений, масштабы и сила которых значительно занижаются текущими прогнозами. К такому выводу пришли физики, опубликовавшие статью в журнале Nature Communications.

«Мы пытались раскрыть физические механизмы, объясняющие то, почему наводнения и ливни стали происходить столь часто по всей Земле. Мы знали, что экстремальные явления станут происходить чаще в будущем, и что нам надо понять, что нужно сделать для защиты от них. Наши расчеты позволяют подготовить подобные прогнозы», — заявил Цзябо Инь (Jiabo Yin) из университета Уханя (Китай).

Кипящий «чайник» Земли

Одним из последствий глобального потепления считаются так называемые «экстремальные погодные явления» — периоды аномальной жары зимой или холода летом, волны жары, недельные проливные дожди или бесконечные засухи. Ярким примером можно считать наводнение в Крымске в 2012 году и летнюю жару в России в 2010 году.

Как сегодня считают ученые, в будущем, по мере дальнейшего развития глобального потепления, частота таких явлений будет только расти, и они станут охватывать все большие территории. Это приведет к резкому увеличению смертности: каждый лишний градус жары летом будет повышать число умерших на пять процентов.

В прошлом году, как обнаружили австралийские экологи, подобные волны жары «сварили» несколько тысяч летучих мышей, живущих в лесах на западе континента, а в этом году — вызвали массовую гибель рыбы у берегов Калифорнии.

Инь и его коллеги заинтересовались тем, с чем связано учащение подобных экстремальных явлений и какие физические механизмы отвечают за появление «бесконечных» дождей, неожиданных потопов, постоянной жары и прочих погодных явлений, с которыми раньше люди сталкивались очень редко.

Физиков интересовала работа так называемого цикла Лоренца — круговорота энергии в атмосфере и связанного с ним процесса превращения потенциальной энергии тепла в кинетическую энергию воздушных масс.

Впервые эту связь открыл и описал математически известный американский метеоролог Эдвард Лоренц, автор «теории хаоса» и изобретатель термина «эффект бабочки».

Ученые давно спорят о том, как глобальное потепление влияет на этот «круговорот», делает ли рост температур его более нестабильным и как на него влияет то, что атмосфера начинает запасать в себе больше энергии. Инь и его коллеги попытались дать ответ на оба этих вопроса, проанализировав данные, которые метеорологические станции, расположенные во всех уголках мира, собирали в последние полвека.

Эта информация помогла ученым вывести набор формул, позволяющих примерно предсказать то, как поменяется ситуация в будущем, если температуры продолжат расти, и при этом учитывающих влияние флуктуаций температур на «круговорот энергии».

Используя эти выкладки, физики просчитали то, насколько сильно участятся потопы и ливни в ближайшие годы.

Их расчеты показали, что текущие климатические прогнозы значительно занижают частоту появления «внезапных» наводнений, связанных с резким повышением уровня осадков в определенные дни и месяцы. Это занижение, как отмечают ученые, связано не только с ростом температур, но и с рядом антропогенных факторов, в том числе с вырубкой лесов и с переменами в характере использования земельных ресурсов.

Сильнее всего подобные наводнения затронут Северную и Западную Европу, север США и юг Канады, а также южные регионы Китая. В некоторых регионах, как отмечают ученые, частота ливней и наводнений будет повышаться на 40% на каждый дополнительный градус жары.

Единственным большим исключением в их расчетах стала Россия — фактически на всей территории нашей страны уровень осадков всех типов снижался в последние полвека, и продолжит понижаться в будущем. Таким образом, главной угрозой для нее станут не ливни и наводнения, а засухи и пылевые бури.