Экстремальные холода всё ещё случаются в нагревающемся мире — нестабильность климата может нарушать полярный вихрь

За последние несколько дней экстремально холодный арктический воздух и суровая зимняя погода распространились на большую часть США, побив суточные рекорды низких температур от Монтаны до Техаса. Десятки миллионов человек пострадали от опасных холодов, а интенсивные снегопады, вызванные влиянием Великих озёр, и снежные шквалы оказали серьёзное воздействие на регионы Великих озёр и Северо-Востока.

Эти суровые похолодания происходят, когда полярное струйное течение — зимнее течение, проходящее вдоль границы между арктическим и более умеренным воздухом — глубоко опускается к югу, принося холодный арктический воздух в регионы, которые с ним обычно не сталкиваются. Часто эти события связаны с изменениями в другом потоке воздуха, расположенном ещё выше над струйным течением: стратосферном полярном вихре — мощном потоке воздуха, движущемся вокруг Северного полюса в средней стратосфере. Когда этот стратосферный вихрь нарушается или растягивается, он может деформировать и струйное течение, смещая его к югу в некоторых областях и вызывая вспышки холода.

Текущий арктический холодный фронт соответствует этой схеме: полярный вихрь в нижней стратосфере настолько растянулся над США, что почти разделился надвое. К этому растяжению, вероятно, привело сочетание причин, связанных с погодой в высоких широтах за две предшествующие недели.

Холод не противоречит глобальному потеплению

После того как Земля пережила самый жаркий год за всю историю наблюдений, установление множества холодных рекордов может показаться удивительным. Но противоречит ли эта волна холода антропогенному глобальному потеплению? Как учёный в области атмосферных наук и климатологии, я могу сказать — абсолютно и однозначно — нет.

Ни одно отдельное погодное событие не может доказать или опровергнуть глобальное потепление. Многочисленные исследования показали, что количество экстремальных холодных событий явно уменьшается с глобальным потеплением, как и предсказывалось на основе физических закономерностей. Однако остаётся открытым вопрос, может ли глобальное потепление, вопреки ожиданиям, играть некоторую роль в интенсивности этих событий. Некоторые исследования предполагают, что да.

Холодная волна в феврале 2021 года, серьёзно нарушившая работу энергосистемы Техаса, также была связана с растянутым стратосферным полярным вихрём. Имеются свидетельства, что изменения в Арктике, связанные с глобальным потеплением, увеличили вероятность подобных нарушений вихря. Влияние усиленного потепления в высоких широтах, известного как арктическое усиление, на региональный снежный покров и морской лёд может усиливать погодные режимы, которые, в свою очередь, приводят к растяжению полярного вихря.

Более свежие данные показывают, что для обширных территорий США, Европы и Северо-Восточной Азии, хотя количество этих суровых холодных событий явно уменьшается (как и ожидалось при глобальном потеплении), их интенсивность, по-видимому, не снижается соответственно, несмотря на быстрое потепление в их арктических регионах-источниках.

Таким образом, хотя в будущем мир может ожидать меньше подобных суровых похолоданий, многим регионам необходимо сохранять готовность к исключительному холоду, когда он всё же случается. Более глубокое понимание путей влияния между условиями на поверхности Арктики, стратосферным полярным вихрем и зимней погодой в средних широтах улучшит нашу способность предвидеть эти события и их суровость.