Древние климатические паттерны помогают уточнить прогнозы изменений южноазиатского муссона

Южноазиатский летний муссон (SASM) — самая значительная муссонная система в мире, обеспечивающая около 80% годовых осадков в регионе, что влияет на сельское хозяйство, водную безопасность и жизнь более миллиарда человек на Индийском полуострове, западной части Индокитайского полуострова и южной части Цинхай-Тибетского плато. Точные прогнозы его динамики в условиях глобального потепления крайне важны, однако современные модели, предсказывающие усиление осадков при ослаблении циркуляции, противоречат данным о древнем климате, где в теплые периоды усиливались и осадки, и циркуляция.

Новое исследование, опубликованное в журнале Nature под руководством ученых из Института физики атмосферы Китайской академии наук, предлагает разрешить это противоречие. Авторы разработали единую концептуальную схему, основанную на термодинамических (влажностных) и динамических (ветровых) процессах, управляющих изменениями SASM. Используя многомодельные климатические симуляции и геологические данные, ученые проанализировали реакцию муссона в шести сценариях: трех прошлых теплых интервалах (средний плиоцен, ~3.3–3 млн лет назад; последнее межледниковье, ~127 тыс. лет назад; средний голоцен, ~6 тыс. лет назад) и трех будущих сценариях потепления (2071–2100 гг.).

Исследование показало, что в теплые периоды, вызванные разными внешними факторами (повышение уровня CO₂, озеленение континентов, сокращение ледников, увеличение летней инсоляции), наблюдается общий рост муссонных осадков с региональными различиями, ослабление муссонной желобовой циркуляции над Бенгальским заливом и усиление циркуляции над северной частью Аравийского моря. При этом базовые термодинамические и динамические механизмы изменений SASM остаются согласованными как для прошлого, так и для будущего. Различия в величине динамических эффектов помогают объяснить расхождения в предыдущих работах.

Основываясь на этих выводах, ученые также создали физико-статистические модели для прогнозирования будущего SASM, используя исторические данные. Эти модели успешно предсказывают изменения муссонной циркуляции и осадков в сценариях с высокими выбросами, демонстрируя пространственные коэффициенты корреляции около 0.8 и 0.7 соответственно. Это подтверждает, что палеоклиматические аналоги обладают большим потенциалом для улучшения будущих проекций южноазиатского муссона.