Как глобальное потепление отражается на экстремальных дожде и снеге в Северном полушарии?Этим вопросом задались в Xinjiang Institute of Ecology and Geography (Китай), поскольку участившиеся катастрофические погодные явления, связанные с осадками, грозят жизням и благополучию людей, инфраструктуре, влияют на водную и продовольственную безопасность.
Тренды
Исследователи пришли к выводу, что изменение климата на планете ведет к серьезным изменениям в характере и механизмах экстремальных осадков от 20 параллели к северу от экватора – и до полюса. Проанализировав ряды наблюдений за температурой и осадками по Северному полушарию планеты за 1950-2022 гг, они выяснили, почему и как происходят эти перемены и что ждать в ближайшее время.
Оказалось, что за последние 70 лет количество экстремальных осадков в виде дождя увеличилось на 0,269 мм в год. Это в 9 раз больше, чем скорость увеличения числа экстремальных снегопадов (0,029 мм в год).
В целом по Северному полушарию на экстремальные ливни приходилось 30,42 % от общего количества осадков, а на мощные снегопады — 24,22 %.
Рост числа ливней чрезвычайной силы наблюдается на 22% территории, тогда как необычных снегопадов – на 4,7%, причем в основном выше 70° с.ш. и на больших высотах.
источник: www.phys.org
Если же проследить эти зависимости с запада на восток (по географической долготе), то картина иная: на всех долготах тенденция изменения экстремальных ливней опережала тенденцию изменения экстремумов снегопадов, особенно в Европе и на востоке центральной части США. Исключение составляет Гренландия.
Наиболее заметный прирост наблюдался в восточной части Северной Америки (1,094 мм/год), Западной и Центральной Европе (0,654 мм/год), центральной части Северной Америки (0,703 мм/год).
При этом наибольшая доля ливней прошла в Гренландии/Исландии (44,09 %), Западной и Центральной Азии (30,53 %) и Восточной Азии. (34,99 %). Наибольшая доля экстремальных снегопадов пришлась на восточную часть Северной Америки (28,77 %) и Восточную Сибирь (26,13 %).
Более высокие пороговые значения ливней в основном наблюдались на Среднем Западе США и Дальнем Востоке России. Что касается мощных снегопадов, то их более высокие пороговые значения отмечены в высокогорных районах: запад США, Европейские Альпы, Тибетское нагорье.
Неожиданная нелинейность
Насколько изменения в режиме и характере ливней и снегопадов зависят от потепления?
Исследователи выяснили, что число экстремальных ливней растет с повышением температуры (2,27 мм/Кельвин) Коэффициент корреляции составляет 0,78.
Экстремальные снегопады ослабевают с ростом температуры (-1,63 мм/Кельвин), особенно в диапазоне 30–60° северной широты. Но связь между температурой и снегопадами не такая тесная, как между температурой и ливнями. Коэффициент корреляции равен -0,022. На снегопады влияют изменения в характере атмосферной циркуляции, наличие влаги и колебания температуры. А пространственная изменчивость определяется широтой, высотой над уровнем моря и крупномасштабной циркуляцией атмосферы.
Таким образом, повышение температуры повышает количество экстремальных дождей, но не слишком сильно – количество мощных снегопадов.
В то же время, в северной части Гренландии и России повышение температуры приводит к увеличению количества экстремальных снегопадов. Здесь корреляция между температурой и ростом твердых осадков оказалась положительной, а тенденция к росту составила 19%.
Оценим риски. Особенно водные
Понимание закономерностей и причин экстремальной изменчивости количества осадков имеет решающее значение для разработки эффективных стратегий по смягчению последствий изменения климата и адаптации к ним.
Согласно результатам, полученным в Xinjiang Institute of Ecology and Geography, ежегодно доля экстремальных жидких осадков в общем объеме осадков увеличивается на 0,038 %, а очень сильных снегопадов - на 0,017 % в год. Этот тренд говорит о том, что глобальные гидрологические закономерности будут меняться: дождевые паводки становятся более резкими и интенсивными, особенно в средних широтах, а снежный покров выше 70-й параллели и в горах – более нестабильным.
Кроме того, экстремумы снегопадов могут вызывать большую межгодовую изменчивость и изменять сезонный характер стока: соотношение между половодьем, паводками, меженными периодами.
фото: www.kp.ru
Одновременное воздействие на сток трех факторов: глобального потепления, изменений характера и режима осадков в виде дождя и снега, - может привести к сложным и малопредсказуемым каскадным явлениям в гидрологических системах.
Риски, связанные с этими переменами, очевидны. Людям, проживающим недалеко от рек, а также близлежащей инфраструктуре грозит учащение опасных наводнений, а тем, кто живет в горных районах, - как минимум более частый сход лавин. Это значит, что управление рисками требуется сосредоточить на этих направлениях.