Чем пахнет дождь? Ясные ответы на туманные вопросы о климате и погоде - Саймон Кинг

Такое временное изменение погодных условий на двух берегах южной части Тихого океана называется Южной осцилляцией. Это своеобразные гигантские качели: из нейтрального сценария погода переходит к сценарию Эль-Ниньо и обратно к нейтральному, а иногда и к противоположному – Ла-Нинье. Это невероятно мощные глобальные колебания погодных условий, которые распространяются на тысячи километров. Все вместе они известны как ENSO. В некоторые годы маятник колеблется слишком сильно и долго, что приводит к противоположному сценарию – серьезным последствиям для обоих субконтинентов. В Перу и Чили проливные дожди вызывают оползни, наводнения и недостаток рыбы. В то же время в Юго-Восточной Азии и на северо-востоке Австралии происходит ровно противоположное: небо расчищается, дожди прекращаются, и тропическая зеленая растительность становится жертвой беспощадных солнечных лучей. Засуха, неурожаи и лесные пожары не заставляют себя ждать. На западе южной части Тихого океана солнечные лучи проникают сквозь толщу неглубоких морей, где обычно процветают настоящие подводные джунгли, в изобилии водится рыба и растут коралловые рифы. Избыток солнечного света вредит кораллам, подводная жизнь несет значительный урон и порой полностью вымирает.

Хотя в игру вступает еще множество факторов, это явление, господствующее над южной частью Тихого океана, вносит изменения в погодные сценарии и в других частях земного шара. Ячейка Уокера поднимается в верхнюю часть тропосферы, этого верхнего элемента погодного механизма, что вызывает пертурбации в Северном полушарии и затрагивает даже стратосферу. Все это влияет на погодные циклы по всему миру.

Даже слабый или умеренный Эль-Ниньо может спровоцировать холодные зимы в южных штатах США, а в нейтральные годы температура зимой выше обычной. Снижается и количество осадков. В годы Эль-Ниньо наблюдается меньший приток холодного воздуха из Арктики в Канаду и северные штаты США: в этом случае в этих районах становится не так холодно, но выше вероятность ливней.

Недавнее исследование показало, что Эль-Ниньо ответственен за 70 % засушливых лет на Аравийском полуострове, особенно на юге и юго-востоке. Ла-Нинью удалось в 38 % случаев связать с годами повышенного уровня осадков в этих районах. Также Эль-Ниньо связывают с более холодными и суровыми зимами на севере Европы: установлена его корреляция с внезапным потеплением в стратосфере, которое ослабляет обычно сильные атлантические струйные течения, отвечающие за более мягкую и влажную погоду в Великобритании и Северо-Западной Европе. Вместо него начинают преобладать восточные ветры, которые несут зимнюю стужу и повышают вероятность снегопадов и образования льда.

Эль-Ниньо обвиняют даже в увеличении частоты ураганов на северо-востоке Тихого океана и сокращении частоты тропических ураганов над Атлантикой. Это во многом связано с так называемым сдвигом ветра, при котором горизонтальные ветры на высоте изменяют вертикальную структуру ураганов. Таким образом, Эль-Ниньо можно считать причиной множества погодных явлений по всему миру, но его собственный феномен до сих пор изучен не до конца, так что в течение всего года за ним пристально следят, чтобы суметь предсказать плохую погоду в других частях земного шара.

Можно сказать, что в глобальном смысле Эль-Ниньо – Южная осцилляция оказывает влияние и на среднегодовую температуру планеты. Сильные проявления Эль-Ниньо связаны с потеплением Тихого океана, а это избыточное тепло поступает в атмосферу, что приводит к повышению среднегодовой температуры. Самые теплые годы за историю наблюдений соответствуют сильным проявлениям Эль-Ниньо. Наоборот, если в данный год проявлялась Ла-Нинья, при которой тихоокеанские воды холоднее обычного, велика вероятность, что средняя температура этого года относилась к наиболее холодным.

Глобальное потепление и эффект Альбедо

Альбедо – это способность поверхности отражать солнечный свет: 100 % – полное отражение, 0 % – абсолютно черная поверхность. Светлоокрашенные поверхности, такие как лед или снег, хорошо отражают солнечный свет, а следовательно, имеют высокое альбедо. Темные поверхности, например, зеленые поля, поглощают больше солнечного света, а отражают гораздо меньше. Часть поглощенного света впоследствии излучается обратно в виде инфракрасной энергии, или тепла, поэтому говорят, что у темных поверхностей альбедо меньше.

Криосфера – термин для обозначения регионов земного шара, покрытых снегом, льдом или замерзшей землей, так называемой вечной мерзлотой. Эти поверхности встречаются не только в высоких широтах, но и на большой высоте. Арктика зимой покрыта морским льдом, а Антарктида почти полностью закована в лед на протяжении большей части года. От внешнего края этих ледников периодически откалываются глыбы, которые уплывают в открытые воды и там со временем тают. Криосфера играет важнейшую роль в регулировании температуры Земли. В целом можно сказать, что безо льда поглощалось бы гораздо больше солнечного света, суша и море были бы значительно теплее, а уровень моря намного выше, что привело бы к серьезным последствиям.

Зимой озера замерзают, и снежный покров распространяется далеко на юг. Около 68 % всей пресной воды на Земле сосредоточенов форме льда. В процентах от всего количества воды (включая океаны и моря) это 1,7 %. Кажется, что это немного, но воздействие льда на климат на Земле огромно. Годовое распределение льда и снега не остается неизменным. В Северном полушарии максимальный снежный покров случается зимой, а в Южном полушарии в те же месяцы он минимален. Когда же в Южном полушарии наступает зима, лед и снег начинают распространяться на север от Южного полюса. В то же время морской лед в Северном полушарии весной и тем более летом начинает отступать к северу, к Полярному кругу. Конечно, это упрощенное толкование, из которого можно заключить, что теоретически баланс снега и льда в мире не очень заметно меняется в течение года. Однако здесь в игру вступают иные факторы, которые влияют на количество снега и льда в определенные времена года и могут снизить или повысить альбедо, что в итоге предопределяет температуру нашей планеты. Один из важнейших факторов, влияющих на криосферу – наступающее глобальное потепление, которое замедляет сезонный рост снежного и ледяного покрова и ускоряет таяние морского льда. Уменьшается из-за него и объем старого льда, который восполняется каждую зиму свежим снегом и тем самым поддерживает существование огромных ледников в Гренландии, Антарктиде и некоторых частях Исландии.

Хотя солнечное излучение не так значительно отличается от года к году (солнечный минимум наступает каждые 11 лет), реакция атмосферы на солнечный свет меняется в зависимости от таких факторов, как количество парниковых газов, крупные погодные явления вроде Эль-Ниньо и количество солнечного излучения, которое отражается в виде тепла по всему миру. Самый важный фактор здесь – температура воздуха и поверхности океана. Разумеется, данная область изучена еще недостаточно, особенно большое поле для исследования представляет убывание арктического морского льда. Многие климатологи считают, что Арктика полностью лишится льда уже в этом столетии. Теплые течения