Атмосферные реки смещаются к полюсам, меняя глобальные погодные условия

Атмосферные реки – те длинные, узкие полосы водяного пара в небе, принести сильный дождь и бурю в СШАЗападное побережье и многие другие регионы смещаются в сторону более высоких широт, и это меняет погодные условия во всем мире.

Этот сдвиг усугубляет засухи в некоторых регионах, усиливая наводнение в других и помещая водные ресурсы на которые полагаются многие сообщества, подвергаясь риску.Когда атмосферные реки достигают далеко на севере Арктика, они также могут растопить морской лед, влияя на глобальный климат.

В новое исследование опубликовано в журнале Science Advances, Калифорнийский университет, Санта-Барбара, ученый-климатолог Цинхуа Дин и я показывают, что атмосферные реки сместились примерно на 6–10 градусов в сторону двух полюсов за последние четыре десятилетия.

Атмосферные реки в движении

Атмосферные реки – это не только явление Западного побережья США.Они образуются во многих частях мира и обеспечивают более половины среднегодового стока в этих регионах, включая США. Юго-восточное побережье и Западное побережье, Юго-Восточная Азия, Новая Зеландия, северная Испания, Португалия, Соединенное Королевство и юго-центральная часть Чили.

Калифорния полагается на атмосферные реки для до 50% годового количества осадков.Ряд зимних атмосферных рек может принести достаточно дождя и снега, чтобы положить конец засухе, как это произошло в некоторых частях региона в 2023 году.

Хотя атмосферные реки имеют схожее происхождение – поступление влаги из тропиков – атмосферная нестабильность реактивное течение позволяет им изгибаться в сторону полюса по-разному.Нет двух одинаковых атмосферных рек.

Что особенно интересует климатологов, в том числе и нас, так это коллективное поведение атмосферных рек.Атмосферные реки обычно встречаются в внетропики, регион между 30 и 50 градусами широты в обоих полушариях, включающий большую часть континентальной части США, юг Австралии и Чили.

Наше исследование показывает, что за последние четыре десятилетия атмосферные реки сместились к полюсам.С 1979 года в обоих полушариях активность увеличилась вдоль 50 градусов северной широты и 50 градусов южной широты, а вдоль 30 градусов северной широты и 30 градусов южной широты снизилась.В Северной Америке это означает больше атмосферных рек, протекающих в Британской Колумбии и на Аляске.

Глобальная цепная реакция

Одной из основных причин этого сдвига являются изменения температуры поверхности моря в восточная тропическая часть Тихого океана.С 2000 года воды в восточная тропическая часть Тихого океана имела тенденцию к похолоданию, что влияет на циркуляцию атмосферы во всем мире.Это охлаждение, часто связанное с Условия Ла-Нинья, толкает атмосферные реки к полюсам.

Движение атмосферных рек к полюсам можно объяснить как цепочку взаимосвязанных процессов.

В условиях Ла-Нинья, когда температура поверхности моря в восточной тропической части Тихого океана снижается, Тираж Уокера – гигантские воздушные петли, которые влияют на осадки, когда они поднимаются и выпадают в разных частях тропиков – усиливаются над западной частью Тихого океана.Эта более сильная циркуляция вызывает пояс тропических осадков расширяться.Увеличение количества тропических осадков в сочетании с изменениями в характере атмосферных вихрей приводит к аномалии высокого давления и ветер которые направляют атмосферные реки дальше к полюсу.

И наоборот, во время Условия Эль-Ниньо, При более высоких температурах поверхности моря механизм работает в противоположном направлении, смещая атмосферные реки, чтобы они не уходили так далеко от экватора.

Эти сдвиги поднимают важные вопросы о том, как климатические модели предсказывают будущие изменения в атмосферных реках.Текущие модели могут недооценивать естественная изменчивость, такие как изменения в тропической части Тихого океана, которые могут существенно повлиять на атмосферные реки.Понимание этой связи может помочь прогнозистам делать более точные прогнозы относительно будущие модели осадков и доступность воды.

Почему этот сдвиг к полюсам имеет значение?

Изменение атмосферных рек может оказать большое влияние на местный климат.

В субтропиках, где атмосферные реки становятся все менее распространенными, результатом могут стать более продолжительные засухи и меньшее количество воды.Многие регионы, такие как Калифорния и южная Бразилия, зависят от атмосферных рек для выпадения осадков для наполнения водохранилищ и поддержки сельского хозяйства.Без этой влаги эти районы могут столкнуться с еще большей нехваткой воды, что создаст нагрузку на сообщества, фермы и экосистемы.

В более высоких широтах атмосферные реки, движущиеся к полюсу, могут привести к более сильным дождям, наводнениям и оползням в таких местах, как НАС.Тихоокеанский северо-запад, Европа, и даже в полярных регионах.

В Арктике могло бы быть больше атмосферных рек. ускорить таяние морского льда, что усугубляет глобальное потепление и влияет на животных, которые зависят от льда.Более раннее исследование, в котором я принимал участие, показало, что тенденция летней атмосферной активности рек может способствовать 36% тенденции к увеличению летней влажности по всей Арктике с 1979 года.

Что это значит для будущего

До сих пор наблюдаемые нами сдвиги в основном отражают изменения, вызванные естественными процессами, но антропогенное глобальное потепление также играет свою роль.Ожидается, что глобальное потепление приведет к увеличению общей частоты и интенсивности атмосферных рек, поскольку более теплая атмосфера может удерживать больше влаги.

Как это может измениться, поскольку планета продолжает нагреваться, менее ясно.Прогнозирование будущих изменений остается неопределенным во многом из-за сложности прогнозирование естественные колебания между Эль-Ниньо и Ла-Нинья, которые играют важную роль в атмосферных изменениях рек.

По мере того, как мир становится теплее, атмосферные реки – и критические дожди, которые они приносят – буду продолжать менять курс.Нам необходимо понимать эти изменения и адаптироваться к ним, чтобы сообщества могли продолжать процветать в меняющемся климате.