Эксперт объясняет, как атмосферные реки приносят исторические осадки в Калифорнию

Калифорнию с конца декабря накрыла, по выражению Национальной метеорологической службы США, «кажущаяся бесконечной череда» мощных штормовых систем, принесших в регион огромное количество дождя и снега. Эти системы, известные как «атмосферные реки», вызывают разрушительные наводнения, оползни, сильные грозы и торнадо, нанося в среднем ущерб в $1.1 млрд ежегодно на западном побережье США.

Райан Торн, профессор и заведующий кафедрой атмосферных и экологических наук в Колледже искусств и наук, является экспертом по предсказуемости атмосферы и численным моделям прогноза погоды. Он возглавляет исследования в сотрудничестве с Центром изучения экстремальных погодных и водных явлений Запада (Center for Western Weather and Water Extremes), направленные на улучшение способности прогнозировать атмосферные реки вдоль западного побережья США, в том числе определяя, где проводить дополнительные наблюдения для снижения неопределенности прогноза.

Что такое атмосферные реки и почему они так опасны для Западного побережья зимой?

Атмосферные реки — это узкие области с очень высоким содержанием водяного пара. Они становятся проблемой для Западного побережья, когда сталкиваются с северо-южными горными хребтами, такими как Каскадные горы и Сьерра-Невада. Воздух вынужден замедляться и подниматься над горами, в результате чего вся вода «выжимается» из реки, приводя к обильным осадкам, включая снегопады. Более 95% ущерба от погодных явлений на Западном побережье связано с атмосферными реками.

Почему Калифорнию в последние месяцы так часто атакуют атмосферные реки?

Атмосферные реки — это экстремальные погодные явления, и установить тренды, связанные с изменением климата, сложно. Однако по мере потепления климата атмосфера может удерживать больше водяного пара, что приводит к увеличению объема осадков за одно событие. Изменение климата также может влиять на частоту атмосферных паттернов, порождающих эти штормы, поэтому атмосферные реки могут стать менее частыми, но более интенсивными. Стоит отметить, что данные по древесным кольцам указывают, что за последние 1000 лет в Калифорнии было много периодов экстремальной влажности и засухи.

Как проходит ваше исследование с Центром изучения экстремальных погодных и водных явлений Запада?

Я являюсь частью команды, участвующей в программе Atmospheric River Reconnaissance (AR Recon) — совместном проекте Центра и NOAA. Её цель — улучшить прогнозы осадков на Западном побережье, заполняя пробелы в наблюдениях над Тихим океаном. Для этого мы используем дополнительные наблюдения с помощью буев, запусков метеозондов и исследовательских самолетов, которые направляются прямо в атмосферные реки.

Я разработал методы определения мест, куда следует направлять наши исследовательские самолеты, чтобы значительно снизить неопределенность прогнозов осадков (анализ чувствительности). Мы проводим этот анализ для каждой атмосферной реки, выходящей на сушу зимой. Мы заметили, что прогнозы осадков наиболее чувствительны к данным об атмосферных реках над Тихим океаном и к центрам низкого давления в верхних слоях атмосферы к северу от них, которые могут влиять на движение шторма.

Как Западное побережье может лучше подготовиться к таким штормам?

Один из способов — улучшить прогнозы, сделав их более точными и долгосрочными, что и является целью AR Recon. Это повысит осведомленность, и общественность сможет подготовиться раньше, что поможет избежать ненужного кризиса при подъеме паводковых вод. Кроме того, более качественные прогнозы позволят водным властям лучше управлять водохранилищами — сбрасывать воду перед штормами или сохранять её в случае ожидаемого засушливого периода.