Дослідження NASA прогнозує, що арктичні циклони посиляться з потеплінням клімату

Урагани щороку загрожують узбережжю Північної Америки, і, здається, вони посилюються зі зміною клімату. Подібні шторми також можуть вразити холодніші регіони на крайній півночі, і нові дослідження показують, що вони також посиляться. У висновках, опублікованих 9 листопада в Nature Communications, вчені NASA прогнозують, що весняні арктичні циклони посиляться до кінця цього століття через втрату морського льоду та швидке підвищення температури. Ці умови призведуть до сильніших штормів, які перенесуть тепліше повітря та більше вологи в Арктику.

«Циклони будуть набагато сильнішими з точки зору тиску, швидкості вітру та опадів», — сказала доктор Челсі Паркер, яка керувала дослідженням. «Спочатку шторми випадуть більше снігу, але коли температура повітря продовжить зростати, і ми перевищимо температуру замерзання, шторми зменшать кількість опадів, що є дійсно великою зміною для морського льоду». Паркер є науковим співробітником Університету Меріленда та Центру космічних польотів імені Годдарда НАСА в Грінбелті, штат Меріленд.

«Більш інтенсивні шторми становлять загрозу для судноплавства, буріння та видобутку нафти та газу, рибальства, арктичних екосистем і біорізноманіття — саме тут прогнозування морської погоди є важливим, але все ще складним і складним», — додав Паркер. «Це цікавий поштовх і тяга, тому що коли морський лід відступає, це відкриває більше простору для проведення цих заходів, але це також може призвести до більш небезпечної погоди».На картах вище показано змодельовані сліди шторму та швидкість вітру дев’яти арктичних циклонів. На лівому зображенні зображені змодельовані сліди шторму, коли вони обрушилися на Арктику за останнє десятиліття. Праве зображення показує, як циклони, за прогнозами, реагуватимуть на зміну клімату до кінця століття. Авторство: Обсерваторія Землі НАСА/Джошуа Стівенс, з використанням даних Parker, CL та ін.

Паркер і його колеги проаналізували комп’ютерне моделювання дев’яти циклонів, які обрушилися на Арктику за останнє десятиліття. Потепління та втрата морського льоду за останні десятиліття не мали помітного впливу на поведінку цих весняних штормів, зазначив Паркер.

Щоб краще зрозуміти майбутні умови, вчені змоделювали Арктику з ще більш високою температурою та меншим покриттям морського льоду, використовуючи результати проєктів порівняння парних моделей. «Коли ми додаємо майбутні прогнозовані зміни клімату до комп’ютерного моделювання, — сказав Паркер, — ми бачимо справді велику реакцію циклонів».

Команда виявила, що до кінця століття швидкість вітру циклону може зрости до 38 миль на годину залежно від характеристик шторму та екологічних умов регіону. Паркер зазначив, що пікова інтенсивність таких штормів може тривати на 30% довше, а кількість опадів, ймовірно, збільшиться. Якщо циклони почнуть приносити опади навесні, морський лід може почати танути раніше, і менша його частина переживе літній сезон танення.

Такі зміни дозволять океану надавати більше енергії в атмосферу для глибокої конвекції , що збільшує потенціал посилення та збереження штормів. Подібно до ураганів у низьких і середніх широтах, арктичні циклони використовують цю енергію як паливо для двигуна. Шторми в найближчі десятиліття можуть поширюватися далі на північ і досягти областей Арктики, які зазвичай залишаються недоторканими. Змінна погода може збільшити ризики для арктичних екосистем, громад, комерційної та промислової діяльності.Арктичний циклон, що обертається над Північним Льодовитим океаном, 28 липня 2020 року. Арктичні циклони можуть призвести до швидшого танення морського льоду. Їхні сильні вітри можуть ламати та збивати лід і тягнути вгору тепліші води, які інакше були б покриті льодом. Залежно від їх розташування, температури та того, чи ці бурі випадають сніг чи дощ, вони також можуть спричинити замерзання або танення льоду швидше. Зображення, отримане спектрорадіометром середньої роздільної здатності (MODIS) на супутниках NASA Terra та Aqua. Авторство: Обсерваторія Землі НАСА

Щоб забезпечити реальне обґрунтування своїх моделей, Паркер і його колеги порівняли свої модельні симуляції з прямими спостереженнями кількох арктичних штормів, зібраними у 2020 році міжнародною експедицією MOSAiC. Поєднуючи тематичні дослідження нещодавніх штормів із моделюванням клімату з високою роздільною здатністю, нове дослідження є одним із перших, що показує пряму реакцію циклонів на нещодавні та майбутні зміни клімату.

«Зазвичай у нас не так багато даних метеостанцій з Арктики, щоб зробити це, тому MOSAiC був для нас ключовим елементом, оскільки ми змогли використовувати фактичні вимірювання для перевірки нашої моделі», — сказав Паркер. «Ми можемо сказати, що наше поточне кліматичне моделювання цих циклонів є реалістичним і ми можемо довіряти тому, що робить модель».

Спостереження з космосу та землі показали, що Арктика нагрівається майже в чотири рази швидше, ніж решта планети. Вченим потрібна додаткова інформація про арктичні циклони, щоб сформувати точніші прогнози щодо того, як шторми вплинуть на морський лід, який уже зменшується, а також як втрата льоду вплине на інтенсивність шторму. Краще розуміння цих взаємодій допоможе вченим у дослідженні того, як швидке потепління вплине на планету. Джерело