Август 2020 года стал разрушительным месяцем на обширных территориях Соединенных Штатов: когда 27 августа мощный ураган Лаура обрушился на побережье Мексиканского залива США, в Калифорнии продолжали гореть пожары. Между тем, фермеры все еще оценивают масштабный ущерб, нанесенный посевам на Среднем Западе после мощного урагана 10 августа «Derecho» (Дерехо).

Каждое из этих экстремальных погодных явлений было результатом определенного набора атмосферных — а в случае Лауры — океанических — условий. Отчасти это просто невезение, что Соединенные Штаты сталкиваются с этими событиями раз за разом. Но в отношении некоторых из этих событий, таких как сильные ураганы и участившиеся лесные пожары, ученые давно предупреждают, что изменение климата создает почву для катастрофы.

Калифорнийские лесные пожары

Буря с «сухой молнией», которая произвела около 11 000 вспышек молний в период с 15 по 19 августа, вызвала разрушительные лесные пожары по всей Калифорнии. На сегодняшний день в результате этих пожаров сгорело более 520 000 гектаров. Это «невероятное число, которое можно сказать вслух даже за последние несколько лет», — говорит климатолог Дэниел Суэйн из Института окружающей среды и устойчивости Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе.

Сама буря была результатом особых необычных обстоятельств. Но этот регион уже был готов к пожарам, и это было подготовлено продолжительной и рекордной волной тепла на западе Соединенных Штатов, включая одну из самых высоких температур, когда-либо измеренных на Земле, в Долине Смерти, Калифорния, а также чрезвычайной засушливостью в регионе. «И эти условия несут на себе отпечатки изменения климата», — говорит Суэйн.

Он добавляет, что крайняя сухость особенно важна. «Это не просто инкремент; абсолютно важно, насколько он сухой. Вы не можете просто переключить переключатель с достаточно сухо, на недостаточно сухо, чтобы сжечь. Есть широкий уклон, чтобы это сработало».

Средняя жара и засуха в Калифорнии стали более суровыми из-за изменения климата, что резко повысило вероятность экстремальных лесных пожаров. В исследовании, опубликованном 20 августа в журнале Environmental Research Letters, Суэйн и его коллеги отметили, что за последние 40 лет средние осенние температуры повысились по всему штату примерно на 1 градус Цельсия, а количество осадков по всему штату упало примерно на 30%. Это, в свою очередь, увеличило более чем вдвое количество осенних дней с экстремальными пожарными погодными условиями с начала 1980-х годов.

Хотя осенние пожары в Калифорнии, как правило, вызваны сильным ветром, а летние пожары — более сильной жарой, исследования показывают, что следы изменения климата присутствуют в обоих случаях, говорит Суэйн. «Многое из этого согласуется с долгосрочной картиной, которая, по предположениям ученых, будет развиваться».

Хотя почва была создана климатом, конкретным триггером последних пожаров стала «сухая молния», возникшая в результате странного стечения двух ключевых условий, каждое из которых само по себе является редкостью для данного региона и времени года. «Ураганный шторм не за горами», — говорит Суэйн.

Первым был шлейф влаги из тропического шторма Фаусто, далеко на юге, которому удалось по ветру добраться до северной Калифорнии и обеспечить достаточно влаги для образования облаков. Второй — это небольшая атмосферная рябь, остатки старого грозового комплекса в пустыне Сонора. Этой ряби, по словам Суэйна, было достаточно, чтобы дать толчок микшированию в атмосфере; такое вертикальное движение — ключ к грозе. Образовавшиеся облака были бурными, но очень высокими, их основания находились на высоте не менее 3000 метров над землей. Они произвели много молний, ​​но большая часть дождя испарилась бы во время долгого сухого путешествия вниз.

Возможные связи между изменением климата и условиями, которые привели к такой сухой грозе, будет «очень трудно отделить», — говорит Суэйн. «Условия изначально редки, и они плохо моделируются с точки зрения погоды». Но, «мы знаем, что в фоновых условиях есть климатический сигнал, который позволил этому редкому событию иметь такой результат», — добавляет он.

Дерехо Среднего Запада

10 августа сильный ураган, пролетел более 1200 километров всего за 14 часов, оставив разрушительный путь из восточной части Южной Дакоты в западный Огайо. Шторм был так называемым «Дерехо», что примерно переводится как «прямо впереди». Эти штормы имеют ветры, сопоставимые по силе с ураганом или торнадо, но они движутся вперед в одном направлении, а не вращаются. По определению, дерехо производит устойчивый ветер со скоростью не менее 93 километров в час (подобный неистовству тропических штормовых ветров) почти непрерывно на протяжении не менее 400 километров. Их сила столь же разрушительна: августовское дерехо выровняло миллионы гектаров посевов, выкорчевало деревья, повредило дома, перевернуло грузовики и оставило без электричества сотни тысяч людей.

На Среднем Западе раньше было много дерехо, говорит Алан Чарнецки, метеоролог из Университета Северной Айовы в Сидар-Фолс. Что сделало это исследование значительным и необычным, так его интенсивность и масштаб, а также, как отмечает Чарнецкий, тот факт, что он застал врасплох даже исследователей.

Дерехо возникают в мезомасштабной конвективной системе — обширной организованной системе грозовых облаков, которые являются основным строительным блоком для многих различных видов штормов, включая ураганы и торнадо. Однако, в отличие от более известных вращающихся супер-ячейки, дерехо образуются из длинных полос быстро движущихся гроз, иногда называемых линиями шквалов. Оглядываясь назад, дерехо легко узнать. Помимо условий длины и прочности, на радиолокационных изображениях дерехо приобретают характерную дугообразную форму; этот выглядел так, как будто буря направила стрелу на восток.

Но штормы гораздо труднее предсказать, потому что условия, которые могут привести к их формированию, могут быть очень малозаметными. И в целом об этих штормах исследовано меньше, чем об их более драматических собратьях, торнадо. «Мы должны полагаться на ситуационную осведомленность», — говорит Чарнецки. «Как и люди, иногда из очень скромного происхождения может возникнуть необычный шторм».

Дерехо 10 августа было особенно длинным и сильным, с устойчивыми ветрами в некоторых местах до 160 километров в час. Тем не менее, Чарнецки говорит, что такое сильное дерехо не является чем-то необычным. «Вероятно, каждые 10 лет вы будете видеть что-то настолько сильное».

Однако трудно сказать, могут ли такие сильные дерехо стать более или менее распространенными из-за изменения климата. Некоторые ожидаемые последствия изменения климата, такие как потепление на поверхности планеты, могут повысить вероятность появления новых и более сильных ударов из-за усиления атмосферной нестабильности. Но более сильное потепление в атмосфере, которое также является возможным результатом изменения климата, может аналогичным образом повысить стабильность атмосферы, говорит Чарнецки. «Это простой вопрос с неопределенным ответом».

Атлантические ураганы

Ураган «Лаура» с ревом обрушился на берег в Луизиане ранним утром 27 августа как ураган 4-й категории с устойчивым ветром около 240 километров в час. Всего двумя днями ранее шторм относился к категории 1. Но всего за 24 часа с 25 по 26 августа шторм быстро усилился, усиленный теплой водой в Мексиканском заливе.

Сезон ураганов в Атлантике уже устанавливает несколько новых рекордов: Национальное управление океанографии и атмосферы предсказывает целых 25 ураганов с названиями — максимум, который агентство когда-либо ожидало.

В настоящее время 2005 год по-прежнему является рекордсменом по количеству штормов с наибольшим количеством названий, которые фактически сформировались в Атлантике за определенный сезон — 28. Но 2020 год может еще превзойти этот рекорд. К 26 августа в Атлантике уже образовалось 13 названных штормов, больше всего за всю историю до сентября.

На прошлой неделе исследователи размышляли, не может ли произойти еще одно весьма необычное стечение обстоятельств. Когда след Лауры сместился на юг, прочь от Флориды, тропический шторм Марко, был на пути, чтобы войти в Мексиканский залив прямо за ним. Это могло вызвать физическое взаимодействие, известное как эффект Фудзивары, при котором сильный шторм мог бы усилиться еще больше, поскольку он поглощает энергию меньшего шторма. Возможно, благодаря удаче в разгар этой череды экстремальных погодных условий Марко вместо этого рассеялся.

Когда ураган «Лаура» приближался к берегу, Национальный центр по ураганам США предупредил, что «непреодолимые» штормовые нагоны до пяти метров могут затопить побережье Мексиканского залива в некоторых частях Техаса и Луизианы. Штормовой нагон — это высота, на которую в результате шторма поднимается уровень морской воды сверх обычного уровня приливов и отливов.

Невозможно приписать ярость какого-либо одного шторма изменению климата, но ученые наблюдали статистически значимую связь между более теплыми водами и интенсивностью ураганов. Исследователи обнаружили, что теплые воды Атлантического океана в результате изменения климата вызвали ураганы 2017 года, в том числе Ирму и Марию.

А вода в Мексиканском заливе, похожая на ванну, за последние годы заметно усилила несколько ураганов. Например, в 2018 году ураган Майкл быстро усилился, прежде чем ударился о берега Флориды. А в 2005 году ураганы Катрина и Рита сделали то же самое, прежде чем обрушились на сушу.

Что касается Лауры, одним из факторов, способствовавших ее быстрому усилению, было уменьшение сдвига ветра, когда она проносилась через Залив. Сдвиг ветра, изменение скорости и / или направления ветра с высотой, может нарушить структуру шторма, лишив его некоторой силы. Но вода в Персидском заливе, температура которой в некоторых местах достигала 32,2 ° C, также сыграла ключевую роль в внезапной силе шторма. По словам ученых, из-за потепления океанов изменение климата также создает почву для сильных штормов.