Как глобальное потепление повлияет на события Энсо?

Визуализация Эль-Ниньо. Фото: NOAA/Стюарт Рэнкин

Организация Объединенных Наций объявила 2015 год самым жарким годом с момента начала ведения учета. Это был также год, отмеченный возникновением «супер» Эль-Ниньо. Эль-Ниньо — это явление, которое нарушает нормальные погодные условия, вызывая проливные дожди и засуху в разных частях мира. Связаны ли повышение температуры и Эль-Ниньо?

Большинство ученых сходятся во мнении, что тенденция к потеплению (с 2011 по 2015 год — самый жаркий пятилетний период) связана с выбросами парниковых газов в атмосферу. Но потепление в 2015 году на 0,9 °C выше среднего показателя за 20-й век было «самым большим отрывом, с которым был побит годовой рекорд глобальной температуры», согласно Национальному управлению океанических и атмосферных исследований, из-за наличия сильного Эль-Ниньо. .

Эль-Ниньо — это сложная и естественная погодная картина, которая возникает, когда температура океана в Тихом океане вблизи экватора отличается от нормы. Явление обычно происходит каждые два-семь лет. Однако Эль-Ниньо 2015–2016 годов называют «супер» Эль-Ниньо, худшим за 15 лет. Два предыдущих суперЭль-Ниньо произошли в 1982-1983 и 1997-1998 годах.

Обычно, то есть в годы, когда Эль-Ниньо не происходит, сильные пассаты дуют с востока на запад через Тихий океан вокруг экватора. Ветры толкают теплые поверхностные воды океана из Южной Америки на запад в сторону Азии и Австралии, а холодные воды поднимаются снизу на восток, занимая свое место вдоль Южной Америки. Это создает разницу температур в Тихом океане, которая также поддерживает дующие пассаты (разница температур и пассаты усиливают друг друга).Накопление теплой воды на западе добавляет тепла воздуху, заставляя его подниматься и создавая нестабильную погоду, поэтому в западной части Тихого океана тепло и дождливо. Прохладный и более сухой воздух обычно находится на восточной стороне Тихого океана.

В год Эль-Ниньо пассаты ослабевают или прекращаются. Теплая вода, которая обычно устремляется к западной части Тихого океана, смывается обратно, накапливаясь на восточной стороне Тихого океана от Калифорнии до Чили, вызывая дожди и штормы.

Хотя наиболее сильные воздействия Эль-Ниньо ощущаются в экваториальной части Тихого океана, они могут влиять на погоду во всем мире, воздействуя на системы высокого и низкого давления, ветры и осадки. А по мере того, как более теплые океанские воды выделяют избыточную энергию (тепло) в атмосферу, глобальные температуры повышаются.

Часто через год после Эль-Ниньо маятник качается назад, и возникает Ла-Нинья, что является усилением нормальной модели. Пассаты сильнее дуют с востока на запад, а холодная вода поднимается на восток и движется на запад, в результате чего погодные условия обратны Эль-Ниньо. Западная часть Тихого океана более дождливая, и наводнения могут быть сильными после засухи, вызванной Эль-Ниньо; в северной Австралии часто бывает больше циклонов. Более низкие температуры и меньше осадков происходят вдоль побережья Южной Америки. Вместе цикличность Эль-Ниньо и Ла-Нинья называется южным колебанием Эль-Ниньо (ЭНЮК).

Меняющиеся погодные условия могут оказывать разрушительное воздействие на сельское хозяйство, рыболовство, экосистемы, здоровье, спрос на энергию и качество воздуха, а также увеличивать риск возникновения лесных пожаров по всему миру.

Тушение лесных пожаров в Индонезии.

Пик температуры поверхности моря обычно приходится на декабрь (это явление было названо Эль-Ниньо, Младенец Христос по-испански, из-за времени года, которое обычно происходит), но более серьезные последствия часто ощущаются несколькими месяцами позже, когда глобальные океаны постепенно нагреваются. В этом году Эль-Ниньо, вероятно, продлится до марта и может сохраниться до мая.Он уже повысил температуру в центральной и восточной части Тихого океана на 2,78°C выше нормы. До сих пор Эль-Ниньо связывали с тайфунами в Тихом океане, лесными пожарами в Индонезии, проливными дождями и наводнениями на юго-востоке Индии, а также разливом реки Миссисипи.

Наводнение в Ченнаи, Индия

Международный исследовательский институт климата и общества Института Земли прогнозирует, что весна, вероятно, принесет более засушливые условия в северной части Южной Америки, южной и центральной Африке, юго-восточной Азии, западной Канаде, западной Аляске, северной части США, западной Африке, южной Индии и Шри-Ланке. На юге США, в северной части Карибского бассейна, в прибрежных районах Эквадора и Перу, на юге Бразилии и в восточной части Парагвая, скорее всего, выпадет больше осадков.

Даже без Эль-Ниньо 2015 год был бы рекордно теплым, но ученые-климатологи считают, что на Эль-Ниньо приходится от 8 до 10 процентов потепления. Гэвин Шмидт, директор Института космических исследований имени Годдарда НАСА, подсчитал, что на Эль-Ниньо пришлось 0,07 °C выше среднего потепления, которое произошло в 2015 году. Адам Скейф, руководитель отдела долгосрочных прогнозов Метеорологического управления Великобритании, ожидает что Эль-Ниньо будет способствовать 25 процентам новых рекордных глобальных температур в 2016 году.

2015, самый теплый год. Фото: НАСА

Ученые знают, что Эль-Ниньо способствует повышению глобальной температуры. Но, в свою очередь, повышение глобальной температуры и температуры океана усиливает Эль-Ниньо?

Наука здесь пока неубедительна. Одно исследование 2014 года предполагает, что явления супер-Эль-Ниньо могут удвоиться в будущем из-за изменения климата. Используя 20 климатических моделей для изучения возможных изменений Эль-Ниньо в течение следующих 100 лет, ученые прогнозировали, что экстремальные явления Эль-Ниньо могут происходить примерно каждые 10 лет, а не каждые 20 лет.

Лиза Годдард, директор Международного научно-исследовательского института климата и общества, находит исследование интересным, но ставит под сомнение его выводы, потому что данные наблюдений за Эль-Ниньо датируются всего несколькими десятилетиями, в то время как ученые знают, что существует большое количество естественных вариаций Эль-Ниньо. Ниньо событий в течение длительного периода времени. Более того, сказал Годдард, «модели имеют ограничения в представлении Эль-Ниньо и его изменчивости».

Другие климатические модели различаются в своей оценке будущих явлений Эль-Ниньо. Некоторые предполагают, что цикл ЭНЮК станет более интенсивным, другие говорят, что он ослабнет, а некоторые считают, что изменений будет мало. По словам Шмидта, «статистические данные ЭНЮК (частота/величина) очень сильно различаются с течением времени, поэтому обнаружить сдвиг, вызванный изменением климата, очень сложно. Модели в целом разбросаны по всему магазину, и это не вызывает большого доверия».

Недавний отчет, изучающий количество тепла, поглощенного океаном с 1865 года, показал, что почти половина увеличения потепления океана в индустриальную эпоху произошла за последние 20 лет, причем более трети этого тепла аккумулировалось на глубине ниже 700 метров. Двадцать лет назад глубины океана содержали всего 20 процентов дополнительного тепла от выбросов парниковых газов. Это открытие на самом деле связано с Ла-Нинья, а не с Эль-Ниньо, объяснил Годдард. Ла-Нинья порождает более сильные пассаты, поэтому поверхность моря становится холоднее, забирая больше энергии (тепла) из атмосферы. По мере того, как теплая вода скапливается в западной части Тихого океана, она выталкивает большое количество теплой воды из верхних слоев океана глубже, чем обычно, где накапливается тепло.

Существует постоянное переменное, но неуклонное увеличение содержания тепла в океане, но пока никто не знает, как это может повлиять на Эль-Ниньо.

«Мы должны думать, что изменение климата каким-то образом повлияет на Эль-Ниньо и повлияет на его последствия», — сказал Годдард.«Но как изменяются сами явления Эль-Ниньо из-за глобального потепления? Трудно сказать и труднее наблюдать, потому что Эль-Ниньо само по себе сильно меняется от десятилетия к десятилетию. Это сложный вопрос.

Раннее начало сезона тайфунов в западной части Тихого океана в 2015 году из-за Эль-Ниньо.

Однако над этим работают ученые. Один из проектов CLIVAR (Климат и океан: изменчивость, предсказуемость и изменение) Всемирной программы исследований климата объединяет ученых со всего мира для изучения «ЭНСО в условиях меняющегося климата». CLIVAR говорит, что было невозможно определить, как ЭНЮК повлияет на изменения в ближайшие десятилетия, потому что не было длительного и достаточно всестороннего наблюдения за явлениями ЭНЮК, а также потому, что способность компьютеров моделировать сложное взаимодействие многих океанов и атмосферные процессы, вовлеченные в ЭНЮК, ограничены. Цель проекта — лучше понять, как различные физические процессы влияют на ЭНЮК и изменчивость явлений Эль-Ниньо на протяжении десятилетий.

Это исследование имеет решающее значение, поскольку будущие явления Эль-Ниньо будут разворачиваться на фоне глобального потепления. Майкл Жарро, бывший генеральный секретарь Всемирной метеорологической организации, предупредил, что Эль-Ниньо может «разыграться на неизведанной территории». «Это естественное явление Эль-Ниньо и изменение климата, вызванное деятельностью человека, могут взаимодействовать и изменять друг друга таким образом, с которым мы никогда раньше не сталкивались», — сказал Жарро.