Плюс 42 дня лета: новое исследование показало, как изменится календарь к концу века

Всё чаще кажется, что лето сломалось. Вместо привычного чередования солнечных и дождливых дней происходит усиление жары в июне, которое не сильно спадает даже в сентябре.

Привычное объяснение «глобальное потепление» здесь работает лишь отчасти. Оно объясняет рост средней температуры, но не объясняет застревание погоды. Новое исследование, опубликованное в Nature Communications, углубилось в механику процесса. Проблема не только в температуре. Проблема в том, что ломается планетарный насос, который тысячи лет гнал прохладный воздух с Атлантики.

В центре исследования — ленточные глины на дне озер и физика атмосферных течений. И прогноз — к концу века лето может удлиниться на полтора месяца.

Двигатель ветра

Сначала нужно разобраться в атмосферной циркуляции.

Нашим климатом управляет Широтный температурный градиент (LTG). Это разница температур между раскаленным экватором и ледяной Арктикой.

• Как это должно работать: когда Арктика очень холодная, а экватор горячий, то перепад температур велик. Этот контраст рождает мощный поток воздуха — струйное течение. Оно опоясывает планету и гонит западные ветры с океана на континент. А это приносит влагу, сдувает жару и поддерживает динамику.
• Что происходит сейчас: работает так называемое «Арктическое усиление». Арктика теплеет в разы быстрее остального мира. Разница температур между полюсом и экватором сокращается, следовательно, градиент слабеет.

В итоге, струйное течение замедляется. Образуются гигантские петли, которые застывают на месте. Метеорологи называют это «Блокированием» (в частности, Скандинавским блокированием).

Результат? Антициклон работает как крышка на кастрюле. Ветра нет, облаков нет, а солнце жарит одну и ту же территорию неделями.

Читая грязь: 10 000 лет истории

Климатические модели часто критикуют за неточность. Поэтому авторы работы решили проверить теорию практикой. Они обратились к палеоклиматологии, а именно — к озерным отложениям (варвам).

Озера Наутаярви в Финляндии и Дисс-Мер в Англии — это природные архивариумы. На их дне ил ложится слоями: светлый слой — весна и лето, темный — зима. Изучив слои за последние 10 000 лет (период Голоцена) и сопоставив их с моделями солнечной активности и таяния льдов, ученые реконструировали историю европейского лета.

Что показала летопись ила:

1. Связь подтверждена: каждый раз, когда в истории Земли температурный градиент между Арктикой и экватором падал, струйное течение слабело, и лето становилось длиннее и жарче.
2. Аномалия стала нормой: в середине Голоцена (около 6000 лет назад) лето было стабильным. Но сейчас мы входим в фазу экстремальных колебаний. Средняя продолжительность летней погоды в прошлом составляла около 195 дней (в широком смысле сезонности). Сейчас мы пробиваем верхнюю границу исторических максимумов.

Математика будущего

Авторы вывели прямую зависимость.

Формула: снижение температурного градиента на 1°C продлевает летний сезон примерно на 6 дней.

Кажется, что это немного? Посмотрите на прогнозы до 2100 года. При сценарии с высокими выбросами парниковых газов, например SSP5-8.5:

• Градиент ослабнет очень сильно
• Лето получит до 42 дополнительных дня

Это полтора месяца лишнего лета, вытесняющего весну и осень. Это полтора месяца блокирующих антициклонов, засух и волн жары, которые уничтожают урожай и перегружают энергосети.

Почему модели ошибались?

Важный вывод работы: существующие климатические модели (CMIP5/CMIP6), скорее всего, недооценивают масштаб проблемы.

Модели хорошо считают среднюю температуру, но плохо справляются с динамикой атмосферы — теми самыми изгибами струйного течения. Палеоданные из озер показывают более жесткую зависимость: реальная климатическая система реагирует на ослабление Арктики острее, чем считалось.

В прошлом наблюдения показывали добавление примерно 13 дней к лету в индустриальную эпоху.

Источник: Nature Communications