Исследование подробно показывает, как струйные потоки (быстро движущиеся планетарные ветры, дующие с запада на восток по всему земному шару) перемещаются к полюсам — это явление, которое продолжается уже несколько десятилетий и, как считается, вызвано глобальным потеплением. Оно может иметь серьезные метеорологические последствия для многих регионов мира — от усиления жары до продолжительных засух.
Струйные течения — это быстро меняющиеся ветры, которые циркулируют в средних широтах и полярных областях между тропосферой и стратосферой на высоте от 7 до 16 километров. В обоих полушариях земного шара есть полярное и субтропическое струйное течение. Эти ветры, перемещающиеся с запада на восток на расстояние в несколько тысяч километров, являются результатом вращения планеты и различий в воздушных условиях в разных широтах. В частности, они формируются в так называемых «фронтальных» зонах, где встречаются воздушные массы с большой разницей в температуре и давлении.
Климатические модели уже давно предсказывают, что глобальное потепление сместит траекторию струйных течений в каждом полушарии в сторону их полюсов. Действительно, усиление потепления в тропических широтах должно логически сдвинуть штормы, питающие струйные течения, к полюсам. Поэтому движение этих штормов к полюсам должно усилить температурный градиент в высоких широтах в течение этого столетия.
Однако моделирование этой тенденции затруднено недостатком данных, поскольку спутниковые записи этих ветров появились сравнительно недавно. Ученые считают, что эти данные только недавно стали достаточно обширными, чтобы можно было создать надежные климатические модели.
С другой стороны, моделирование движения струйных течений затруднено из-за наличия другого явления, известного как «арктическое усиление». Это означает, что высокие широты нагреваются быстрее, чем экваториальные, в основном из-за сокращения ледяного покрова, вызванного потеплением. В результате градиент атмосферного давления становится слабее, что приводит к ослаблению струйного течения в Северном полушарии. Неопределенности в моделях также связаны с использованием уникальных наборов статистических данных.
В итоге не существует единого мнения о том, как моделировать прошлые тенденции в движении струйных течений. Исследователи из Университетского колледжа Лондона (UCL) предлагают восполнить пробелы, используя сразу несколько наборов данных. «Наш анализ измеряет различия в тренде положения северотихоокеанской струи, используя различные статистические данные и различные наборы данных о струйных течениях», — объясняют они в своем исследовании, опубликованном в журнале Geophysical Research Letters.
Команда авторов нового исследования проанализировала тенденции в движении струйного течения над северной частью Тихого океана. Для этого исследователи использовали несколько наборов данных о скорости ветра в регионе в период с 1980 по 2022 год. Это течение играет ключевую роль в регулировании климата в Восточной Азии и Северной Америке благодаря своей связи с маршрутами штормов. Оно испытывает влияние вихрей и теплых воздушных масс, а также имеет значительный сезонный цикл, приближающий его к экватору в зимний период. Понимание его перемещений на протяжении многих лет позволит оценить изменения климата в средних широтах. Исследователи также приняли во внимание неопределенности, которые ранее были связаны с оценкой его положения.
Они обнаружили, что среднее положение северотихоокеанского струйного течения в период с декабря по февраль претерпело статистически значимое смещение на север. Это смещение составляло примерно 30-80 километров в десятилетие. Однако из-за короткой продолжительности записей невозможно точно определить, было ли это смещение больше, чем у тех, которые были получены до появления спутниковых записей. Тем не менее, полученные результаты позволяют предположить, что при сохранении текущих тенденций выбросов парниковых газов оно продолжится в ближайшие десятилетия и растянется на несколько месяцев.
Эти результаты согласуются с результатами другого недавнего исследования, в котором анализируются тенденции в движении струйных течений в обоих полушариях. Проанализированные вместе, эти течения демонстрируют явное смещение в сторону полюсов в период с 1979 по 2019 год. Сдвиг будет еще более очевидным над южными океанами из-за дыры в озоновом слое над Антарктидой.
Эти изменения могут иметь серьезные климатические последствия для многих регионов мира, особенно для тех, которые зависят от осадков, приносимых струйными течениями, где даже изменение на один градус может привести к серьезным последствиям. Например, смещение струйного течения в северной части Тихого океана усугубит засуху на западе США и в Средиземноморье, а смещение струйного течения в южном полушарии затронет Чили, Южную Африку и Австралию.
Однако струйные течения не везде движутся одинаково, отмечают исследователи Калифорнийского университета. В некоторых регионах они движутся к полюсам, в то время как в других они сохраняют свое обычное положение или движутся к экватору. Следующий этап исследований — выяснить, делает ли повышение температуры менее стабильными струйные течения, что может привести либо к похолоданию, либо к периодам экстремальной жары, в зависимости от региона.