Океан и экстремальные явления: Улучшение прогнозов для более подготовленного общества

Современные системы сезонного прогнозирования позволяют предсказывать аномальные климатические условия в атмосфере, океане, на суше и других компонентах климатической системы. Они способны прогнозировать такие переменные, как температура и осадки, за несколько месяцев вперед. Ключевую роль в этом играет взаимодействие океана и атмосферы, известное как Эль-Ниньо – Южное колебание (ENSO). Оно изменяет атмосферную циркуляцию в тропической зоне Тихого океана, создавая телесвязи, которые влияют на сезонный климат по всему миру. Верхний слой океана выступает в роли «банка памяти», обеспечивая долгосрочное хранение тепла. Таким образом, способность к сезонным прогнозам сильно зависит от содержания тепла в подповерхностных слоях океана (OHC) в тропической части Тихого океана.

Аномалии теплосодержания океана (OHC) обычно сохраняются в течение нескольких месяцев, что делает эту переменную жизненно важным компонентом сезонной предсказуемости. Однако способность систем сезонного прогнозирования предсказывать OHC до сих пор оставалась в значительной степени непроверенной. Исследование, опубликованное в журнале Climate Dynamics под руководством Фонда CMCC (Евро-Средиземноморский центр по изменению климата), представляет оценку прогностического навыка OHC в верхних 300 метрах для двух современных систем сезонного прогнозирования: CMCC-SPS3 и ECMWF-SEAS5.

Исследователи обнаружили, что динамические системы позволяют делать эффективные сезонные прогнозы OHC в верхних 300 м для различных времен начала прогноза, сезонов и динамических сред. Этот слой выбран, так как он охватывает множество явлений, важных для предсказуемости или практического применения. Например, в тропиках цикл ENSO сильно зависит от подповерхностного теплосодержания, а в Северной Атлантике аномалии OHC влияют на формирование ураганов. Раннее предсказание аномалий OHC может помочь смягчить последствия экстремальных событий.

Исследование показывает, что существует потенциал для точного прогнозирования потепления подповерхностных слоев океана на два сезона вперед, что открывает широкий спектр потенциальных применений. Например, сезонные прогнозы могут заранее предупреждать об условиях, повышающих вероятность экстремальных волн тепла в океане, давая время на подготовку рыболовству, аквакультуре и морским охраняемым территориям.

«Захватывающей и неотложной задачей для сезонного прогнозирования в ближайшем будущем является предсказание морских волн тепла, которые либо возникают на глубине, либо обусловлены подповерхностными тепловыми аномалиями», — заключает ведущий автор исследования Ронан МакАдам. «Раннее прогнозирование подповерхностного нагрева может принести значительную экономическую и практическую пользу таким отраслям, как аквакультура и рыболовство, а также помочь в сохранении морских экосистем». Следующим шагом в этой работе станет валидация индексов, имеющих социально-экономическое значение, таких как количество и интенсивность экстремальных явлений.