Недавнее исследование Гонконгского университета науки и технологий (HKUST) выявляет надвигающийся климатический кризис: мир может столкнуться с повышенными рисками «ударов хлыстом осадков» — резкими колебаниями между экстремальными засухами и наводнениями — уже к 2028 году.
Исследование под руководством профессора Лу Мэнцяня и доктора Чэн Тат-Фана из отдела гражданского строительства и экологической инженерии HKUST связывает рост риска с климатически обусловленным усилением событий Маддена-Джулиана (MJO). Это крупномасштабный паттерн тропической внутрисезонной изменчивости климата теперь распространяется быстрее из-за глобального потепления.
Выводы, опубликованные в журнале Nature Communications, открывают путь для улучшения субсезонных прогнозов, то есть прогнозов на срок от двух до шести недель вперёд, что позволяет своевременно принимать решения в области подготовки к стихийным бедствиям и управления ими, а также способствует повышению продовольственной и водной безопасности, управлению энергетикой и устойчивости инфраструктуры.
MJO — это атмосферные возмущения планетарного масштаба, которые перемещаются на восток, доминируя над тропической внутрисезонной изменчивостью в течение 30–90-дневных периодов в течение бореальной зимы. Считается одним из наиболее важных источников субсезонной предсказуемости, он оказывает далеко идущее влияние на глобальные модели осадков, экстремальные погодные условия, формирование тропических циклонов, муссоны и модели циркуляции в средних широтах.
Существующая литература в целом пришла к выводу, что антропогенные выбросы парниковых газов могут ускорить распространение MJO, однако механизм, лежащий в основе такой взаимосвязи, остаётся спорным. Для решения этой головоломки исследовательская группа под руководством HKUST провела анализ, основанный на 28 связанных моделях общей циркуляции (CGCM), участвующих в шестом этапе Проекта по сравнению связанных моделей (CMIP6). Эти модели — самые передовые инструменты, доступные в настоящее время для моделирования воздействия повышения концентрации парниковых газов.
Команда спрогнозировала тревожное увеличение на 40% быстро распространяющихся событий MJO к концу XXI века по сравнению с историческими данными (1979–2014 годы).
Более того, исследование предупреждает, что повышенная частота быстрых и «прыгающих» событий MJO — когда конвекция резко смещается — станет более частой в ближайшем будущем (уже к 2028–2063 годам). «Прыжок» относится к сильной западно-распространяющейся экваториальной волне Россби, которая препятствует распространению MJO на восток, но инициирует последующую конвекцию над западной частью Тихого океана.
Доктор Чэн Тат-Фан, первый автор этой работы и постдокторант HKUST, объяснил последствия полученных результатов: «Глобальные „удары хлыстом“ осадков стали растущей проблемой: недавний отчёт выявил увеличение их частоты на 31–66% с середины XX века».
Профессор Лу Мэнцянь, руководитель доктора Чэна, директор Центра климатической устойчивости и устойчивого развития им. Отто Пуна в HKUST и доцент кафедры гражданского строительства и экологической инженерии HKUST, подчеркнула роль исследования в продвижении непрерывных прогнозов погоды и климата для устойчивой природной и созданной человеком среды: «Будущие численные модели, которые точно имитируют разнообразное поведение распространения MJO, улучшат нашу способность улучшать прогноз экстремальных комплексных погодных явлений за 4–5 недель вперёд, что значительно снизит количество жертв и ущерб экосистемам и человеческому обществу».
Исследование проводилось в сотрудничестве с метеорологами и экспертами в области климата: профессором Бином Ваном (Гавайский университет в Маноа), профессором Фэй Лю (Университет Сунь Ятсена) и профессором Гуосен Ченом (Нанкинский университет информационных наук и технологий).
Настоящее исследование внесло вклад в meteoNEX — отмеченную наградами систему прогнозирования, которая предлагает непрерывные услуги по прогнозированию погоды и климата. Эта система была удостоена золотой награды на 50-й Международной выставке изобретений в Женеве. Она также поддерживает возглавляемую HKUST глобальную трансдисциплинарную инициативу «от исследований к эксплуатации» (R2O) — десятилетнюю программу «Непрерывное прогнозирование и услуги для устойчивого развития природной и созданной человеком среды» (SEPRESS), недавно одобренную Организацией Объединённых Наций по вопросам образования, науки и культуры (ЮНЕСКО) в рамках Международного десятилетия наук об устойчивом развитии (IDSSD).
«Наши текущие усилия направлены на укрепление доверия к науке посредством надёжного прогноза погоды и субсезонного климата в сотрудничестве с глобальными партнёрами в рамках программы SEPRESS для разработки практических стратегий против надвигающегося увеличения „ударов хлыстом“ осадков», — добавил профессор Лу. «Наша цель — соединить научные инновации с потребностями общества посредством справедливых и прозрачных стратегий R2O».
Предоставлено Гонконгским университетом науки и технологий.