Влажность почвы является ключевым регулятором температуры и влажности, и она значительно подвержена влиянию климатических изменений. Хотя влажность почвы имеет решающее значение, её моделирование включает десятки недостаточно изученных параметров, и разные модели часто расходятся в прогнозах изменений уровня влажности почвы на фоне глобального потепления.
Упрощённый подход
Галлахер и МакКолл применили «крайне упрощённый» метод, моделируя влажность почвы на основе только количества осадков и чистой радиации на поверхности. Этот модель был протестирован с использованием данных пятого поколения повторного анализа погоды Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды (ERA5) и набора данных климатических моделей шестого поколения (CMIP6) и показал хорошие результаты.
Учёные удивлены, поскольку их простая модель исключила данные измерений, которым в последнее время уделялось много внимания в литературе: дефицит водяного пара (разница между количеством воды, которое воздух может вместить, и фактическим количеством воды) и уровень углекислого газа (CO₂) в атмосфере. Ожидается, что оба эти показателя увеличатся из-за выбросов парниковых газов.
По мнению исследователей, их модель остаётся эффективной, поскольку дефицит водяного пара не позволяет точно измерить потребность атмосферы в воде; в то время как чистая радиация на поверхности является более точным показателем. Что касается углекислого газа, исследователи утверждают, что некоторые предыдущие исследования переоценили его влияние.
Ответы на основные вопросы
Эта простая модель даёт ответы на два основных вопроса о влажности почвы:
1. Почему влажность почвы имеет W-образный профиль: высокая влажность на экваторе и полюсах, низкая — между ними?
2. Почему в некоторых регионах влажность почвы увеличивается с повышением температуры, а в других — уменьшается?
W-образный профиль может быть результатом совместного действия количества осадков и интенсивности радиации. Большое количество осадков вблизи экватора в модели преобладает и приводит к высокой влажности почвы. В средних широтах и на полюсах количество осадков находится на среднем уровне. Но средние широты получают более интенсивное излучение, что делает почву там относительно сухой.
Что касается второго вопроса, исследователи считают, что глобальное потепление может оказывать различное влияние на влажность почвы, поскольку оно может сопровождаться как увеличением осадков (что приводит к повышению влажности почвы), так и увеличением чистой радиации на поверхности (что приводит к снижению влажности почвы). Эти два фактора в разных регионах могут компенсировать друг друга в разной степени, что означает, что глобальное потепление иногда может повышать влажность почвы, а иногда — снижать её.
(Geophysical Research Letters, https://doi.org/10.1029/2025GL115044, 2025)
— Автор научной статьи Saima May Sidik (@saimamay.bsky.social)
Перевод выполнен Wiley.