Новая теория обнаруживает «пробки» в струйном течении, вызывающие аномальные погодные явления

Согласно новому исследованию двух атмосферных ученых из Чикагского университета, опубликованному 24 мая в журнале Science, у атмосферы иногда есть свои пределы. Работа объясняет загадочный и иногда смертоносный погодный феномен «блокирования», при котором струйное течение — глобальные воздушные потоки, опоясывающие Землю, — останавливается над определенным регионом. Исследователи утверждают, что струйное течение, подобно автомагистралям, имеет пропускную способность, и при ее превышении формируются блокировки, удивительно похожие на дорожные пробки. Для их моделирования можно применять аналогичный математический аппарат.

Смертельная жара в Европе в 2003 году, засуха в Калифорнии в 2014-м и неожиданный для прогнозистов поворот урагана «Сэнди» в 2012 году — все эти события были вызваны блокированием, при котором струйное течение сильно меандрирует, препятствуя движению погодных систем на восток. Ученые знают об этом явлении десятилетиями, почти столько же, сколько и о самом струйном течении (впервые открытом пионером метеорологии Карлом-Густавом Россби), но убедительного объяснения его причин не было.

Авторы исследования, профессор Нобору Накамура и его бывшая аспирантка Клэр С.Й. Хуанг, изучая струйное течение, ввели новый показатель, измеряющий его извилистость. Накамура заметил, что полученное уравнение практически идентично формуле, разработанной десятилетия назад инженерами-транспортниками для описания дорожных заторов. «Оказывается, у струйного течения есть пропускная способность для "погодного трафика", и при ее превышении блокирование проявляется как затор», — пояснила Хуанг.

Как и автомобильное движение, поток воздуха замедляется при слиянии нескольких «воздушных магистралей» или из-за топографии (гор, побережий). Полученная простая теория не только воспроизводит, но и предсказывает блокирование. Модель, в отличие от большинства современных климатических расчетов, вычислительно проста.

Исследователи отмечают, что открытие может не сразу улучшить краткосрочные прогнозы погоды, но определенно поможет в предсказании долгосрочных тенденций, включая районы повышенного риска засух или наводнений. Первоначальные результаты показывают, что хотя изменение климата, вероятно, увеличивает частоту блокировок, приближая струйное течение к пределу его пропускной способности, будут и региональные различия: например, над Тихим океаном их количество может снизиться.