Будущее потепление океана усилит экстремальные тропические осадки

Эль-Ниньо — Южное колебание (ENSO) является наиболее энергетически значимой естественной межгодовой изменчивостью температуры океана и осадков на планете. Нерегулярные колебания между теплыми и влажными условиями Эль-Ниньо в экваториальной части Тихого океана и холодными и сухими событиями Ла-Нинья влияют на погодные условия по всему миру, воздействуя на экосистемы, сельское хозяйство и экономику. Климатические модели предсказывают, что разница в тропических осадках, связанных с Эль-Ниньо и Ла-Нинья, увеличится в следующие 80 лет, даже несмотря на то, что разница температур между этими фазами в ответ на глобальное потепление может измениться очень незначительно. Новое исследование, опубликованное в Communications Earth & Environment, раскрывает причины этого удивительного факта.

Используя новейшие климатические модели, исследователи из Центра климатической физики Института фундаментальных наук (IBS) при Пусанском национальном университете, Корейского полярного исследовательского института, Гавайского университета в Маноа и Министерства окружающей среды и изменения климата Канады совместно выявили задействованные механизмы. «Все климатические модели показывают выраженное усиление межгодовых колебаний тропических осадков в ответ на глобальное потепление, — говорит ведущий автор доктор Кён-Сук Юн из Центра климатической физики IBS. — Интересно, что межгодовые изменения температуры океана не демонстрируют такого четкого сигнала. Поэтому наше исследование сосредоточено на механизмах, связывающих будущее потепление океана с экстремальными осадками в тропической части Тихого океана».

Ключом к пониманию этой важной климатической особенности, как обнаружила команда, является взаимосвязь между температурой поверхности тропического океана и осадками. Здесь важно учитывать два аспекта: (1) температурный порог поверхности океана для возникновения осадков и (2) реакцию осадков на изменение температуры поверхности океана, известную как чувствительность осадков. «В тропиках сильные дожди обычно связаны с грозами и глубокими облаками, по форме напоминающими наковальню. Они формируются только тогда, когда температура поверхности океана превышает примерно 27,5 градусов Цельсия в нашем текущем климате», — поясняет соавтор профессор Мальте Штукер из Гавайского университета в Маноа.

Этот порог температуры поверхности океана для интенсивных тропических осадков в более теплом мире смещается в сторону более высоких значений и напрямую не способствует увеличению изменчивости осадков. «Однако более теплая атмосфера может удерживать больше влаги, что означает, что при выпадении осадков они будут более интенсивными. Более того, усиленное потепление экваториальных океанов приводит к восходящему атмосферному движению на экваторе. Поднимающийся воздух втягивает влажный воздух из внеэкваториальных регионов, что может дополнительно увеличить количество осадков, если соблюдены другие метеорологические условия для дождевого явления», — говорит соавтор профессор Джун-Йи Ли из Центра климатической физики IBS.

Именно это увеличение чувствительности осадков является ключевым объяснением того, почему в более теплом мире будут происходить более экстремальные колебания осадков, связанные с ENSO.