Суббота, 2 марта, 2024

16+

Младенцы, наводящие суету: как Эль-Ниньо и Ла-Нинья влияют на климат

Время на чтение 8 мин.

2023 год стал самым жарким за всю историю — это подтвердили несколько источников, включая NASA. И 2024-й не обещает нам холодного приема: все дело в том, что на смену Ла-Нинья приходит Эль-Ниньо, а значит, температура воздуха повысится.

Эль-Ниньо и Ла-Нинья — это два явления, которые влияют на климат во многих регионах мира. Они связаны с изменением температуры поверхностной воды в экваториальной части Тихого океана и атмосферной циркуляции над ним. В этой статье мы расскажем, что такое Эль-Ниньо и Ла-Нинья, как они были открыты, как их прогнозируют, как меняют климат и чем угрожают человечеству.

Рождественский не подарок

В 1892 году капитан перуанских военно-морских сил Камило Каррильо Мартинез на заседании географического общества рассказал о теплом течении, которое моряки прозвали Эль-Ниньо — в переводе с испанского «младенец», так как оно наиболее заметно на католическое Рождество, а Эль-Ниньо — прозвище младенца Иисуса. Примерно тогда же ученые впервые отметили, что засухи в Индии и Австралии происходят в одно и то же время, как и наводнения в Перу.

Однако связал эти явления воедино и выяснил их причину английский физик и статистик Гилберт Уокер. Ужаснувшись последствиям жестокого голода, обрушившегося на Индию в 1899–1900 годах и вызванного слабыми летними муссонами, он поставил перед собой цель понять, почему дожди периодически ослабевают и как это явление коррелирует с погодой в других регионах. Скрупулезно собирая статистику, данные для которой поставляли экипажи морских судов, Уокер выяснил, что в 1899–1900 годах воды у побережья Перу были теплее, чем обычно.

Уокер обнаружил, что давление в восточной и западной частях океана колеблется в противофазе, то есть, когда в одной части давление повышается, в другой понижается, и наоборот. Он назвал это явление Южным колебанием (или Южной осцилляцией). Собственно, Уокер и ввел в научный обиход термины Эль-Ниньо, Ла-Нинья и Южное колебание.

Позже ученые обнаружили, что Эль-Ниньо и Ла-Нинья являются разными фазами одного и того же явления, которое связывает изменения температуры воды и давления воздуха в Тихом океане. Его назвали Эль-Ниньо — Южное колебание. Также установлено, что оно влияет не только на погоду в Перу и Эквадоре, но и на климат во многих других регионах мира.

Он и она

Эль-Ниньо — это явление, при котором температура поверхностной воды в экваториальной части Тихого океана повышается на несколько градусов. Это происходит из-за ослабления или изменения направления пассатов — ветров, дующих с востока на запад. Пассаты обычно отгоняют теплую воду к западу и вызывают подъем уровня холодной воды у берегов Южной Америки. Это создает разность давления между восточной и западной частями океана, поддерживая циркуляцию Уокера — вертикальное движение воздуха, которое определяет области высокого и низкого давления, осадков и сухой погоды. Однако, когда пассаты ослабевают или меняют направление, теплая вода перемещается к востоку. Это нарушает циркуляцию Уокера.

Ла-Нинья (в переводе — «младенец-девочка») — это противоположное явление, при котором температура поверхностной воды в экваториальной части Тихого океана понижается на несколько градусов. Это происходит из-за усиления пассатов, которые увеличивают отток теплой воды к западу и подъем холодной воды к востоку.

Эль-Ниньо и Ла-Нинья возникают нерегулярно, но в среднем каждые 2–7 лет. Они длятся несколько месяцев, но иногда могут продолжаться даже год или дольше.

Предупрежден — значит вооружен

Прогнозирование Эль-Ниньо и Ла-Нинья — это сложная и важная задача, так как эти явления могут вызывать серьезные последствия для общественного здоровья, продовольственной безопасности, экосистем и экономики.

Метеорологические спутники позволяют наблюдать за температурой поверхностных слоев воды, уровнем моря, облачностью и осадками в Тихом океане и других регионах мира. Метеобуи и метеостанции измеряют температуру, давление, влажность, скорость и направление ветра, температуру и соленость воды в разных точках океана. Корабли и самолеты, перемещающиеся в регионе, также собирают данные о состоянии океана и атмосферы. Вся эта информация передается в центры прогнозирования, где они анализируются и обрабатываются.

Младенцы, наводящие суету: как Эль-Ниньо и Ла-Нинья влияют на климат
Визуализация Эль-Ниньо. На карте видно, что за первые 10 дней июня 2023 года высота поверхности моря в тропической части Тихого океана была более чем на 12,5 сантиметра выше средней. Это означает, что эта полоса океана теплее, чем обычно, потому что вода при нагревании расширяется. Данные были собраны двумя спутниками NASA, Sentinel-6 Michael Freilich и Sentinel-3B, и обработаны учеными из Лаборатории реактивного движения. Изображение: NASA

На основе данных строятся компьютерные модели, описывающие физические законы, управляющие движением воды. С помощью этих моделей можно симулировать прошлые, настоящие и будущие состояния океана и атмосферы, а также их взаимодействие. Именно они позволяют прогнозировать вероятность, силу и продолжительность Эль-Ниньо и Ла-Нинья, а также их влияние на климат в разных регионах мира.

Значительно улучшили ситуацию с прогнозированием Южного колебания нейросети. Поскольку на климатические явления влияет множество факторов, большинство из которых случайны, только искусственный интеллект может учитывать нелинейность, хаос и неопределенность. Нейросети могут также комбинировать данные из разных источников и моделей, чтобы повысить точность и надежность прогнозов.

Так, специалисты Высшей школы экономики и Школы анализа данных «Яндекса» совместно с платформой «Яндекс.Облако» обучили ИИ на тысяче карт температур, охватывающих временной промежуток с 1800 года по настоящее время. Нейросеть может предсказывать свойства Эль-Ниньо на полтора года вперед.

Глобальное влияние

Южное колебание влияет на распределение тепла и влаги в океане и атмосфере, а также на атмосферные течения, которые переносят воздух и облака в разные части земного шара. «Младенцы» также взаимодействуют с другими климатическими явлениями — например, североатлантической осцилляцией (изменчивостью температуры поверхности воды в северной части Атлантического океана) и индийским океаническим диполем (феноменом, возникающим из-за разности температур поверхностных вод в западной и восточной части Индийского океана).

Эль-Ниньо приводит к повышению температуры в Австралии, Юго-Восточной Азии и Африке, снижению уровня осадков в Южной Америке и Индии и наоборот увеличению их количества в Северной Америке и Восточной Африке. Ла-Нинья оказывает противоположный эффект. Однако и тот, и другая вызывают засухи, пожары, экстремальную жару, наводнения, оползни, болезни и голод в этих регионах, не говоря уже о циклонах и ураганах, которые обрушиваются на побережья.

Младенцы, наводящие суету: как Эль-Ниньо и Ла-Нинья влияют на климат
Влияние Эль-Ниньо на распределение осадков на планете. Зеленые области — дождливые, коричневые — засушливые. Изображение: Колумбийский университет

ВОЗ отмечает, что фазы Южного колебания влияют на заболеваемость трансмиссивными заболеваниями, ведь их основные переносчики — комары — чувствительны к изменениям погоды. Вызовом для общественного здравоохранения является не только подъем заболеваемости малярией, лихорадками Денге и Рифт-Валли, но и экстремальная жара. Вызванное лесными пожарами загрязнение воздуха в 2015 году ухудшило качества воздуха в шести странах Юго-Восточной Азии, включая Индонезию.

Еще одна большая проблема — засухи и неурожай. Самый тяжелый продовольственный кризис в новейшей истории, разразившийся в 1982–1984 годах и вызвавший голод в странах Африканского Рога и Сахеля, произошел в том числе из-за Эль-Ниньо. От засухи, спровоцированной явлением в 1991–1992 годах, на юге Африки пострадало около 100 миллионов человека, а фаза Ла-Нинья в 2020–2023 годах вызвала три подряд засушливых года в Эфиопии, Кении и Сомали, поставив под угрозу жизни миллионов человек.

Пошла жара

Всемирная метеорологическая организация предполагает, что в 2024 и следующих нескольких годах Эль-Ниньо приведет к следующим последствиям.

Глобальная температура вырастет на 0,2 градуса — и это в дополнение к другим факторам. Так что почти наверняка следующий год побьет рекорды 2023-го.

Австралия наконец перестанет страдать от сильных наводнений, к которым приводило большое количество осадков, спровоцированное Ла-Нинья. Однако на смену им придет суровая жара, которое вызовет лесные пожары и засухи.

Тропические леса станут хуже поглощать углекислый газ, ведь из-за снижения количества осадков рост растений замедлится. Из-за нарушения баланса в осадках, в Южной Европе станет более влажно, а зима в Северной Европе окажется более сухой и холодной.

Оставьте ответ

Пожалуйста, введите свой комментарий!
Пожалуйста, введите ваше имя здесь