Количественная оценка сложного взаимодействия, стоящего за волнами тепла

Исследователи из ETH Zurich проанализировали механизмы формирования экстремальных волн тепла по всему миру, используя данные ECMWF за 40 лет. Они отследили пути 250 миллионов воздушных масс, чтобы определить вклад трех основных процессов: переноса теплого воздуха, адиабатического нагрева при опускании в области высокого давления и локального нагрева от поверхности.

Понимание доминирующих механизмов в разных регионах критически важно для оценки надежности климатических моделей. Хотя модели точно предсказывают частоту и продолжительность волн тепла, неясно, воспроизводят ли они эти события по правильным физическим причинам. Новое исследование показывает существенные региональные различия: часто волны тепла являются результатом сложного взаимодействия всех трех факторов.

На примере волны тепла в Канаде в июне 2021 года (почти 50 °C) ученые показали, что в прибрежных зонах доминировали перенос тепла с юга и опускание воздуха, а в глубине континента — нагрев воздуха от иссушенной поверхности. Для Центральной Европы исследование выявило косвенную роль горячего воздуха из Сахары: он нагревает средние и верхние слои атмосферы, подавляя образование охлаждающих гроз. Прогрев же у поверхности часто связан с воздухом с Атлантики, который затем нагревается от земли и при сжатии.