Климатологи на некоторое время предупреждают, что с нагреванием планеты штормов станет меньше, но они станут сильнее. Эта тенденция прослеживается во множестве исторических данных, отслеживающих скорость ветра, дождь и снег за прошедшее столетие или около того. Теперь команда исследователей выяснила, почему, и объяснение прочно укоренилось в термодинамике атмосферы. По словам Фредерика Лалиберте из Университета Торонто и его коллег, глобальное потепление усиливает круговорот воды в мире, что приводит к оттоку энергии из циркуляции воздуха, которая приводит к штормовой погоде.
Связанный контент
- Тропики движутся, и они несут с собой свои циклоны
Исследователи «предложили термодинамическое объяснение того, что модели делали все это время», говорит Оливье Паулюс из Нью-Йоркского университета, который написал сопроводительную перспективную статью об исследовании.
Атмосфера Земли действует как гигантский тепловой двигатель, работающий по многим из тех же принципов, что и двигатель вашего автомобиля. Топливо - в данном случае энергия солнца - используется для работы. Поскольку в тропики попадает больше солнечного света, чем в более высоких широтах, планета постоянно перераспределяет тепло посредством движения воздуха. Эти воздушные движения - работа двигателя. Они также помогают производить ливни и метели, которые могут испортить ваш день. Двигатель не на 100 процентов эффективен, хотя. Некоторое тепло теряется в космосе. И большая часть оставшейся энергии расходуется в круговороте воды планеты, используется для испарения и осаждения воды.
В своем новом исследовании, появившемся сегодня в журнале Science, Лалиберте и его коллеги хотели увидеть, как изменение климата влияет на производительность этого двигателя. Они сравнили климатические записи с 1981 по 2012 год с климатическими симуляциями, которые моделируют поведение Земли с 1982 по 2098 год. Они подсчитали, что около трети энергетического баланса атмосферы уходит на круговорот воды. Но из-за изменения климата в этот цикл поступает больше энергии - в целом, больше испарения и больше осадков - оставляя меньше энергии для циркуляции атмосферы. Атмосфера все еще должна избавляться от всех этих осадков, но она должна делать это при меньшем количестве штормов, поэтому штормы становятся более интенсивными.
«В условиях потепления вокруг будет лежать больше водяных паров и, следовательно, больше топлива для такого шторма, что сделает его еще больше и сбросит еще больше осадков», - говорит Лалиберте. Большая снежная буря на этой неделе на северо-востоке «была ярким примером того типа атмосферных движений, которые мы описываем в этой статье. Это был крупномасштабный проект, в нем было много водяного пара [и] он быстро углубился, поскольку натолкнулся на очень холодную воздушную массу, выходящую из Канады ».
Но хотя шторм на этой неделе может служить примером того, чего ожидать, в газете не говорится, должны ли штормы в какой-либо одной части мира стать более интенсивными, чем другие. «Остается понять, как [эти выводы] переводятся в терминах конкретных систем», - говорит Паулюс. «Например, стоит ли ожидать такого же сокращения по всему земному шару или тропические системы должны быть затронуты сильнее»?
«Это исследование очень мало говорит об изменении климата в регионе», - признается Лалиберте. Однако, по его словам, «заявления для разных регионов, использующих одну и ту же точку зрения, находятся в разработке».
