глобальне потепління підсилює хвилі спеки в Євразії

Нове дослідження, опубліковане в журналі Science Advances, виявило безпрецедентне посилення одночасного виникнення теплових хвиль та посух на Євразійському континенті за останні десятиліття, причому ці екстремальні погодні явища безпосередньо пов’язані з антропогенними змінами клімату.

Літні місяці стають дедалі спекотнішими й сухішими на величезній території від Східної Європи до Східної Азії. Результати комплексного аналізу історичних даних демонструють чітку тенденцію до збільшення частоти таких подвійних екстремальних явищ. Науковці розглянули не лише сучасні метеорологічні спостереження, але й проаналізували кільця дерев, щоб дослідити кліматичні умови за останні 300 років.

Використання різноманітних джерел даних дозволило дослідникам створити повнішу картину кліматичних змін. Вони чітко простежили, як антропогенні чинники посилюють природні атмосферні процеси. Наслідки цих змін можуть бути катастрофічними для навколишнього середовища, сільського господарства, водних ресурсів та екосистем Євразії.

Ключовою знахідкою дослідження стало виявлення трансєвразійського потягу спека-посуха (TEHD) – масштабного атмосферного циркуляційного патерну, який значно посилився за останні роки. Цей феномен перетворився на провідний кліматичний чинник, що визначає погодні умови на всьому євразійському континенті.

Зв’язок між тепловими хвилями та посухами

Дослідження підтверджує тісний взаємозв’язок між температурою та кількістю опадів через фундаментальні термодинамічні процеси в атмосфері. Високі температури часто збігаються з періодами малої кількості опадів або їх повної відсутності. Це створює ідеальні умови для одночасного виникнення теплових хвиль і посух.

Основним механізмом, що сприяє формуванню таких комплексних явищ, є стійкі системи високого атмосферного тиску. Вони затримують тепло біля поверхні Землі та прискорюють випаровування наявної вологи. Поступово ці процеси впливають на більш масштабні патерни атмосферної циркуляції, створюючи умови для тривалих періодів спеки та посухи.

Традиційно “гарячими точками” для поєднаних явищ спеки та посухи вважалися Австралія, західна частина Північної Америки та Європа. Проте за останні кілька десятиліть науковці спостерігають різке збільшення частоти таких комбінованих екстремальних явищ по всій Євразії. Ця зміна настільки помітна, що змусила дослідників шукати її глибинні причини.

Ключове питання полягало в тому, чи є такі зміни наслідком лише місцевих кліматичних особливостей, чи вони спричинені впливом глобального потепління на атмосферні умови. Для пошуку відповіді науковці використали комплексний підхід, поєднуючи різні методи аналізу даних.

Методологія та результати дослідження

Дослідники зібрали та проаналізували щоденні температурні дані за період з 1958 по 2022 роки. Вони визначили хвилю спеки як період аномально високих температур, що триває мінімум три дні поспіль. Особливу увагу було приділено літнім місяцям (липень і серпень) з 1979 по 2022 рік. Паралельно вчені використали дані глобального індексу посухи за період з 1901 по 2022 рік.

Для вивчення більш тривалих кліматичних тенденцій науковці звернулися до аналізу деревних кілець. Ширина та колір річних кілець дерев відображають місцеві кліматичні умови, рівень опадів, концентрацію CO? в атмосфері та температуру. Ці природні “реєстратори” дозволили зазирнути в кліматичні умови останніх трьох століть.

Поєднання історичних даних із симуляціями кліматичних моделей виявило суттєві географічні зміни в атмосферних патернах. За останні два десятиліття (2001-2022 рр.) глобальний ландшафт теплових хвиль і характер їх виникнення майже змінився на протилежний. Євразійський регіон нині переживає в чотири рази більше теплових хвиль, ніж наприкінці XX століття.

Подібна картина спостерігається і для посух, які часто супроводжують хвилі спеки. Зміна частоти цих явищ є настільки значною, що не може бути пояснена лише природною кліматичною мінливістю, що підтверджує роль антропогенних факторів.

Механізми посилення екстремальних явищ

Збільшення кількості та зміщення екстремальних погодних явищ пов’язані з посиленням трансєвразійського потягу спека-посуха (TEHD). Цей великомасштабний атмосферний патерн став визначальним для кліматичних умов у регіоні за останні роки.

Дослідження вказує на те, що ця модель обумовлена посиленням хвильової активності Россбі – атмосферних хвиль, які рухаються вздовж струминних течій. Зростання амплітуди цих хвиль викликане потеплінням у Північно-Західній Атлантиці та збільшенням кількості опадів у Сахелі – напівзасушливому регіоні Африки. Обидва ці атмосферні явища значною мірою є наслідком глобального потепління.

“Наші результати підтверджують, що зміни в атмосферній циркуляції, які призводять до посилення тандему спека-посуха в Євразії, не є випадковими”, – зазначають автори дослідження. Вони вказують на чіткий зв’язок між цими змінами та антропогенним впливом на клімат.

Окрім глобального потепління, на формування цих патернів частково впливають зміни в Атлантичному океані. Трансформація океанічних течій, зміна температури поверхні моря та інші пов’язані процеси створюють умови для формування нових атмосферних циркуляційних патернів.

Прогнози та перспективи

Кліматичні моделі вказують на подальше посилення виявлених тенденцій у майбутньому. Прогнози показують, що частота та інтенсивність поєднаних явищ спеки та посухи в Євразії продовжуватимуть зростати із подальшим підвищенням глобальної температури.

Такі зміни матимуть серйозні наслідки для різних сфер людської діяльності та природних екосистем. Підвищений ризик лісових пожеж, скорочення врожайності сільськогосподарських культур, загрози для продовольчої безпеки, виснаження водних ресурсів – це лише деякі з потенційних проблем, з якими доведеться зіткнутися євразійським країнам.

Дослідники наголошують на необхідності розробки ефективних стратегій адаптації та пом’якшення наслідків зміни клімату. “З огляду на прогнозоване посилення цих явищ, розробка відповідних заходів для управління зростаючими ризиками стає критично важливою”, – підкреслюють вони.

Нове дослідження робить значний внесок у розуміння кліматичних змін у Євразії та їхніх причин. Виявлення трансєвразійського потягу спека-посуха як ключового механізму формування екстремальних погодних явищ дозволяє покращити прогнозування таких подій і підготуватися до їхніх наслідків.

Подальші дослідження мають зосередитися на детальнішому вивченні взаємодії різних кліматичних процесів та розробці більш точних моделей для прогнозування майбутніх змін. Це допоможе краще підготуватися до нових кліматичних умов, які формуються внаслідок глобального потепління.