Исследование с применением "ретроспективного прогноза" изучает экстремальное наводнение в Колорадо 2013 года

В сентябре 2013 года сильные штормы обрушились на Колорадо с продолжительными проливными дождями, что привело как минимум к девяти смертям, 1800 эвакуированным и 900 разрушенным или поврежденным домам. За восемь дней буря принесла более 17 дюймов (около 430 мм) осадков, из-за чего уровень реки Платт поднялся до рекордных высот.

Суровость этих штормов, которые также произошли необычно поздно в году, привлекла внимание ученых из Национальной лаборатории Лоуренса в Беркли, специализирующихся на изучении экстремальных погодных явлений. Их исследование, опубликованное 18 июля 2017 года в журнале Weather and Climate Extremes, показывает, что изменение климата, вызванное деятельностью человека, сделало этот шторм гораздо более интенсивным, чем это было бы возможно в ином случае.

Для детального анализа события ученые использовали региональную модель прогнозирования погоды (Weather Research and Forecasting model) в режиме «ретроспективного прогноза» (hindcast) условий, приведших к наводнению в районе Боулдера, Колорадо, с 9 по 16 сентября 2013 года. Они провели 101 симуляцию для двух сценариев: реалистичных современных условий, учитывающих антропогенные изменения в атмосфере, и условий, из которых была исключена часть наблюдаемого изменения климата, связанная с деятельностью человека. Разница в результатах была отнесена на счет этих антропоциогенных факторов. Было обнаружено, что влияние человека увеличило интенсивность сильных осадков на 30%. Этот рост частично объясняется способностью более теплой атмосферы удерживать больше влаги.

«Мы ожидали, что количество осадков будет на 9–15% выше из-за роста температуры, но вместо этого обнаружили рост на 30%», — отметил соавтор Дейти Стоун. Исследователи выяснили, что помимо базового эффекта от большего содержания влаги в воздухе, усиление дождя привело к дополнительной динамической обратной связи: конвекция («подтягивание» влажного воздуха снизу) сама по себе интенсифицировала шторм. «"Шторм, который случился", оказался более мощным, чем "шторм, который мог бы быть"», — добавил Стоун.

Исследование, проведенное в рамках проекта CASCADE на суперкомпьютерах NERSC, не предназначено для предсказания подобных событий в будущем, но углубляет понимание того, как процессы в экстремальных штормах могут изменяться по мере потепления климата. Ученые подчеркивают, что, хотя точное повторение этого редкого события маловероятно, аналогичные погодные условия в более теплом климате могут привести к еще большему количеству осадков и, как следствие, к более серьезным разрушениям.