Содержание
Авторы считают, что слишком сложные атмосферные процессы не сводятся к одному механизму, и такое упрощение может приводить к неверному объяснению причин экстремальной погоды.
Исследование, опубликованное в журнале Science Advances и выполненное в Гарвардской школе инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS), ставит под сомнение один из наиболее часто обсуждаемых механизмов формирования длительных экстремальных погодных явлений. Авторы работы — Марианна Линц и Тодд Муринг — протестировали гипотезу квазирезонансного усиления волн Россби, которая в последние годы активно использовалась для объяснения устойчивых атмосферных блокировок.
Волны Россби и почему они важны
Волны Россби — это крупномасштабные колебания струйного течения, мощного воздушного потока в верхней атмосфере, который отделяет холодные полярные массы воздуха от теплых тропических. Эти волны могут менять свою форму и скорость, а иногда «застревают» над определенными регионами.
Именно такие устойчивые конфигурации связывают с затяжными волнами жары, проливными дождями или длительными периодами засухи. Когда атмосферный поток становится менее подвижным, погодные условия в регионе фиксируются на недели, а иногда и дольше.
Что такое теория QRA
Одна из идей объяснения этого явления — теория QRA. Если говорить проще, она предполагает, что при определенном направлении и силе ветров в средних широтах атмосферные волны в струйном течении могут «подхватываться» и усиливаться. В результате такие волны становятся более выраженными и дольше держатся на месте, а это уже повышает шанс длительной жары, сильных дождей или других экстремальных погодных ситуаций.
Идея QRA часто фигурировала в научных публикациях и медийных объяснениях как один из ключевых механизмов, связывающих динамику атмосферы с климатическими аномалиями.
Как проверяли гипотезу
Чтобы оценить устойчивость этого механизма, исследователи использовали упрощенную, но физически корректную модель атмосферы. Она воспроизводит базовую динамику жидкости, но намеренно исключает ряд сложных процессов — влажность, тонкие эффекты радиационного нагрева и охлаждения, а также детализированное взаимодействие с солнечным излучением.
Такая конструкция позволяет изолировать именно динамический эффект, который предполагает теория QRA, и проверить, возникает ли усиление волн без дополнительных факторов.
Модель охватывала широкий набор состояний атмосферного потока, включая те, которые в рамках теории считаются наиболее благоприятными для возникновения резонансного усиления.
Результаты оказались неожиданными
Ожидалось, что в «благоприятных» режимах волны будут набирать силу и демонстрировать увеличенную амплитуду. Однако статистика показала противоположную картину.
«Результат оказался прямо противоположным тому, чего можно было ожидать», — отметил Тодд Муринг.
В сценариях, где теория предсказывала усиление, амплитуда волн в модели, напротив, снижалась. Это означает, что сам по себе набор условий, на который опирается QRA, не приводит к ожидаемому эффекту даже в контролируемой физической системе.
Что это меняет в интерпретации климата
Авторы не спорят с тем, что экстремальная погода действительно стала чаще и сильнее в последние десятилетия — это хорошо подтверждается другими климатическими исследованиями, где основную роль обычно связывают с глобальным потеплением и изменениями в циркуляции атмосферы.
Вопрос в другом: насколько правильно объяснять такие события одной конкретной теорией — квазирезонансным усилением (QRA). Новая работа показывает, что делать из нее универсальное объяснение для волн жары и наводнений рискованно. Слишком сложные атмосферные процессы не сводятся к одному механизму, и такое упрощение может искажать картину.
Марианна Линц отмечает необходимость осторожности в интерпретациях:
«Это принципиально сложные явления, и четкие заявления относительно этих прогнозов вполне могут быть неточными».