Рост частоты и интенсивности экстремальных погодных явлений в северном полушарии — включая волны жары и сильные осадки — в последние десятилетия остаётся одной из ключевых тем климатических исследований. Однако новое исследование Гарвардской школы инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS) ставит под сомнение одну из популярных теорий, используемых для объяснения этих процессов.
Работа, опубликованная в журнале Science Advances, выполнена Марианной Линц и научным сотрудником Тоддом Мурингом. Авторы призывают с осторожностью относиться к интерпретации отдельных механизмов атмосферной динамики, которые часто связывают с формированием экстремальных погодных событий.
Волны Россби и теория квазирезонансного усиления
В центре исследования оказались волны Россби — крупномасштабные атмосферные колебания в струйном течении, которое разделяет холодные и тёплые воздушные массы в средних широтах. При определённых условиях такие волны могут задерживаться, способствуя возникновению продолжительных периодов аномальной погоды, включая жару и наводнения.
Одним из объяснений подобных явлений считается теория квазирезонансного усиления (QRA), согласно которой при определённых конфигурациях ветров в средних широтах некоторые волновые структуры усиливаются, увеличивая вероятность экстремальных событий. Эта гипотеза в последние годы широко использовалась в научной литературе и медиапространстве.
Проверка гипотезы на упрощённой модели атмосферы
Чтобы проверить работоспособность теории, исследователи использовали упрощённую климатическую модель, сохраняющую реалистичную динамику воздушных потоков, но исключающую дополнительные факторы — такие как влажность и сложные процессы нагрева и охлаждения.
Модель позволяла воспроизводить условия, которые теория QRA считает благоприятными для формирования устойчивых и усиленных волн струйного течения. Затем учёные сравнили поведение волн в «благоприятных» и «неблагоприятных» режимах, анализируя их амплитуду и устойчивость.
Результаты оказались противоположными ожиданиям
По словам Тодда Муринга, полученные данные не подтвердили ключевое предположение теории.
«Результат оказался прямо противоположным тому, чего можно было ожидать. В условиях, которые должны способствовать усилению волн, мы наблюдали волны меньшей амплитуды», — отметил он.
Поскольку использованная модель занимает промежуточное положение между сильно идеализированными уравнениями и реальной атмосферой, авторы считают результаты значимыми для оценки применимости теории к реальному климату.
Осторожность в интерпретации климатических механизмов
Исследователи подчёркивают, что изменение климата действительно влияет на частоту и интенсивность экстремальных погодных явлений. Однако они предостерегают от упрощённых объяснений, связывающих отдельные механизмы струйного течения с конкретными сценариями погодных аномалий.
Марианна Линц отметила, что подобные процессы крайне сложны и не всегда поддаются прямолинейным интерпретациям. По её словам, однозначные выводы о причинах одновременных экстремальных явлений в разных регионах могут оказаться некорректными без более комплексного анализа атмосферы.
