Экстремальные осадки связаны по всему миру

Анализ спутниковых данных выявил глобальные закономерности экстремальных осадков, что может привести к улучшению прогнозов и повышению точности климатических моделей. Экстремальные осадки — определяемые как 5% самых дождливых дней — часто формируют локальные паттерны, например, перемещаясь по Европе. Однако новое исследование, опубликованное в Nature, показывает, что существуют и глобальные паттерны таких событий.

Эти паттерны связаны через атмосферу, а не по суше. Например, экстремальные осадки в Европе могут предшествовать экстремальным осадкам в Индии примерно за пять дней, без сильных дождей в промежуточных странах. Исследование, проведенное командой из Имперского колледжа Лондона и Потсдамского института исследований воздействия на климат, может помочь лучше прогнозировать время и место экстремальных осадков по всему миру. Эти данные можно использовать для тестирования и улучшения глобальных климатических моделей.

Кроме того, исследование предоставляет «базовый уровень» для изучения изменений климата. Понимая, как атмосфера формирует паттерны экстремальных осадков, ученые смогут получить новые данные об изменениях, вызванных глобальным потеплением.

«Раскрытие этой глобальной структуры связей в данных может улучшить погодные и климатические модели, — сказал ведущий автор доктор Никлас Боерс. — Это особенно актуально для выявления связей между тропиками и регионами Европы и Северной Америки и их последствий для экстремальных осадков. Эти результаты также могут помочь понять связи между различными муссонными системами и экстремальными событиями в них».

Чтобы выявить закономерности, команда разработала новый метод, основанный на теории сложных систем, для изучения высокоточных спутниковых данных об осадках от миссии Tropical Rainfall Measuring Mission (с 1998 года, регион между 50° с.ш. и ю.ш.). Разбив земной шар на сетку, ученые смогли определить, где происходили события и насколько они были «синхронны» — статистическая мера, оценивающая связи, даже если события происходили не одновременно.

Результаты этой «сложной сетевой» модели, проанализированные с учетом понимания движения атмосферы, выявили возможный механизм связи событий. Паттерны, по-видимому, создаются волнами Россби — изгибами в быстротекущих воздушных потоках высоко в атмосфере, известных как струйные течения. Волны Россби ранее связывали с обычными осадками, но данное исследование впервые связывает их с паттернами экстремальных осадков.

«Новая техника, примененная к спутниковым данным, показывает очень удивительные взаимосвязи между экстремальными осадками в разных регионах мира, — отметил соавтор профессор Брайан Хоскинс. — Хотя дожди в Европе не вызывают дождей в Пакистане и Индии, они принадлежат к одной и той же атмосферной волновой картине, где европейские дожди запускаются первыми. Это должно стать строгим тестом для погодных и климатических моделей и дает надежду на лучшие прогнозы».