Несмотря на потепление климата, в некоторых частях США всё ещё случаются периоды экстремально холодной зимы. В исследовании, опубликованном в журнале Science Advances, учёные выяснили, что две специфические модели поведения полярного вихря — массы холодного воздуха в стратосфере — направляют экстремальные холода в разные регионы страны. Одна модель загоняет арктический воздух на северо-запад США, другая — в центральные и восточные районы.
С 2015 года на северо-западе участились вспышки холода из-за изменений в поведении стратосферы, связанных с более широкими климатическими циклами. Проще говоря: то, что происходит высоко над Арктикой, может определять погоду зимой у вас на пороге.
Хотя зимы в Соединённых Штатах в среднем становятся теплее, экстремальные похолодания всё ещё охватывают большие территории страны с удивительной силой. Новое исследование даёт важный ключ к разгадке: ответ может лежать более чем в 10 милях над нашими головами — в изменении моделей стратосферы.
Международная команда исследователей
В команду вошли профессор Хаим Гарфинкель (Еврейский университет), доктор Лори Эджел и профессор Мэтью Барлоу (Университет Массачусетса), профессор Джуда Коэн (Массачусетский технологический институт и Atmospheric and Environmental Research AER), Карл Пфайффер (Atmospheric and Environmental Research Hampton), профессор Дженнифер Фрэнсис (Woodwell Climate Research Center), профессор Марлен Кречмер (Университет Лейпцига).
Основные выводы исследования
Исследование показывает, как две специфические модели поведения стратосферного полярного вихря — высокогорного потока холодного воздуха, окружающего Арктику — могут вызывать экстремально холодную погоду в разных частях США.
«Общественность часто слышит о „полярном вихре“, когда зима становится суровой, но мы хотели копнуть глубже и понять, как изменения внутри этого вихря влияют на то, где и когда случаются экстремальные холода», — говорят исследователи.
Команда выявила две различные вариации полярного вихря, обе связаны с так называемым «вытянутым» вихрем — искажённой и смещённой циркуляцией, которая приводит к необычной погоде на земле. Обе версии связаны с изменениями в том, как атмосферные волны распространяются по земному шару — по сути, изменяя струйное течение и затягивая арктический воздух далеко на юг.
Особенно поразительным является открытие, что с 2015 года большая часть северо-запада США стала сильнее холодать зимой, вопреки общим тенденциям потепления. Исследователи связывают этот сдвиг с увеличением частоты вихревых паттернов, ориентированных на запад, что также совпадает с более сильными отрицательными фазами Эль-Ниньо/Южного колебания (ENSO) — ключевого глобального климатического фактора.
«Изменение климата означает не только повсеместное потепление. Оно также означает более сложные и иногда противоречащие интуиции сдвиги в том, где проявляется экстремальная погода», — объясняют исследователи.
Эти выводы помогают объяснить недавние волны холода в таких местах, как Монтана, равнины и даже Техас, как в феврале 2021 года (который стоил очень дорого в плане человеческих жизней и страховых убытков), в то время как в других регионах зимы могут быть более мягкими.
Понимание влияния стратосферы на погодные условия может улучшить долгосрочное прогнозирование, позволяя городам, электросетям и сельскому хозяйству лучше подготовиться к зимним экстремальным явлениям — даже несмотря на общее потепление климата.