Вопросы и ответы: Климатолог объясняет, почему атмосферные реки вызывают исторические осадки в Калифорнии

В декабре 1861 года интенсивные дожди обрушились на центральную Калифорнию и продолжались 43 дня. Эти осадки, причиной которых, как теперь считают ученые, были атмосферные реки, унесли тысячи жизней и разрушили экономику штата, превратив долину Сан-Хоакин во внутреннее море размером почти с озеро Онтарио. Сейчас атмосферные реки вновь заливают Калифорнию. Минфан Тинг, профессор климатологии Колумбийской школы климата и ученый обсерватории Ламонт-Доэрти, отмечает, что хотя эти явления характерны для региона и критически важны для пополнения водных ресурсов, их частота и сила растут.

Атмосферные реки — это узкие концентрированные потоки водяного пара в атмосфере, протянувшиеся от тропиков до средних и высоких широт. Они невидимы для глаза, но фиксируются спутниковыми инфракрасными датчиками. Эти "реки в небе" переносят огромные массы влаги, особенно из тропиков к полюсам, и часто связаны с сильными ветрами перед холодным фронтом внетропического циклона. При выходе на сушу они вызывают обильные осадки. Например, в Калифорнии до 50% годовых осадков и стока может приходиться всего на несколько мощных атмосферных рек осенью и зимой. Они жизненно важны для водоснабжения, но также несут риски наводнений и оползней.

Калифорния идеально расположена для принятия атмосферных рек, так как внетропические циклоны над северной частью Тихого океана могут захватывать теплый тропический воздух. Термин "Ананасовый экспресс" как раз описывает мощную атмосферную реку, несущую влагу из района Гавайев к западному побережью США. В 2024 году ситуацию усугубляет Эль-Ниньо, который меняет циркуляцию атмосферы над Тихим океаном и положение струйного течения, усиливая формирование и устойчивость атмосферных рек в субтропической зоне. Более теплая поверхность океана при Эль-Ниньо добавляет в атмосферу дополнительную влагу.

Изменение климата из-за увеличения антропогенных парниковых газов привело к существенному потеплению атмосферы, которая, согласно соотношению Клаузиуса — Клапейрона, теперь может удерживать больше влаги. Поэтому даже без значительного изменения интенсивности или паттернов внетропических циклонов, возросшая влажность атмосферы ведет к более интенсивным атмосферным рекам и экстремальным осадкам. В последние годы наблюдается общий рост как частоты и интенсивности атмосферных рек, так и экстремальных осадков.

Экстремальные осадки несут риски наводнений, оползней и быстрого стока, угрожая жизни и имуществу людей. Для смягчения рисков необходимо инвестировать в надежные системы раннего предупреждения, повышать устойчивость инфраструктуры (дамбы, плотины, системы управления ливневыми стоками) и проводить просветительскую работу в сообществах. Окончательное решение — сокращение выбросов парниковых газов за счет отказа от сжигания ископаемого топлива и достижение целей по нулевым выбросам.