Климатические системы Земли неразрывно и зачастую неожиданно взаимосвязаны.
Пыль из пустыни Сахара в Северной Африке разносится на тысячи километров, питая пищевые цепи в Амазонии и океанских глубинах, а микроорганизмы, поглощающие загрязнения, перемещаются по атмосфере с порывами ветра или клубами тумана.
К числу наиболее влиятельных сил, формирующих планету, относится Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (АМОК), огромная система течений в Атлантическом океане, которая действует как планетарный конвейер. Она переносит теплую воду на север из тропиков в Европу, а затем возвращает охлажденную воду обратно на юг вдоль морского дна.
Однако вызванное деятельностью человека изменение климата замедляет работу этой жизненно важной системы и даже угрожает потенциальным коллапсом в ближайшем будущем.
Учитывая серьезность ситуации, среди ученых разгорелись многочисленные дебаты о том, насколько вероятно, что это произойдет, и когда.
Последняя попытка уточнить наше понимание Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC) и последствий ее замедления представлена в исследовании, опубликованном в журнале Nature Communications .
Группа ученых использовала данные об атмосфере, полученные НАСА за десятилетия, и результаты климатических моделирований, чтобы спрогнозировать эволюцию Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC), предсказывая кардинальные изменения в жизни сообществ по всему миру.
«Хорошо известно, что Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) играет важную роль в мировой климатической системе и что её темпы замедляются», — говорит Мохима Мими, исследователь динамики климата из Калифорнийского университета в Риверсайде и ведущий автор исследования.
«Мы не знали точно, как Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (AMOC) может повлиять на влажность атмосферы и штормы за пределами Атлантического региона».
Как объясняет Мими, исследователи установили, что аномальная Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция (АМОК) может оказывать значительное влияние на климат в глобальном масштабе:
«Оказывается, ослабление Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC) к концу столетия усилит штормы в некоторых частях Северной Америки, особенно вдоль побережья Калифорнии, и ослабит их над Гренландией и Арктикой».
Это происходит потому, что ослабление океанических конвейерных лент влияет на аналогичную систему в атмосфере: атмосферные реки.
Атмосферные реки (АР) — это длинные, узкие полосы концентрированного водяного пара в атмосфере. Особенно мощные системы могут переносить в 15 раз больше воды, чем течет через устье реки Миссисипи.
Неудивительно, что они оказывают значительное влияние на региональный климат.
«В Калифорнии атмосферные реки — это палка о двух концах», — говорит Мими. Они обеспечивают до 50 процентов годового количества осадков на западе США, особенно в Калифорнии, и являются основной причиной нестабильности водоснабжения штата.
Они также повышают риск наводнений: атмосферные реки часто вызывают наводнения, даже во время засухи, которые угрожают жизни людей, разрушают дома и инфраструктуру и ухудшают качество воды по всему штату.
Если посмотреть на самые холодные регионы нашей сплюснутой планеты, то атмосферные реки способствуют потеплению поверхности и таянию льда на полюсах, что имеет решающие последствия.
«На территории Антарктиды на долю атмосферных рек приходится от 40 до 80 процентов талой воды летом на шельфовых ледниках Западной Антарктиды, что угрожает стабильности льда и ускоряет глобальное повышение уровня моря», — поясняют исследователи в своей статье.
Кроме того, по данным исследовательской группы, средняя глобальная частота возникновения атмосферных рек может увеличиться примерно на 50 процентов.
Артерии также могут переносить больше влаги и существовать дольше, проникая в более высокие широты, поскольку высотное западное струйное течение смещается к полюсам в ответ на антропогенное потепление.
В целом, по мере замедления Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции (AMOC) произойдет изменение температуры океана и уменьшение влажности атмосферы в Северном полушарии, а также ее увеличение в Южном полушарии.
В свою очередь, прогнозируется, что атмосферные реки будут возникать чаще и приносить больше осадков в некоторых частях мира: на восточном побережье Южной Америки, в Южной Азии, Западной Европе, в некоторых районах Тихого океана и вокруг Антарктиды.
Наибольший рост ожидается вдоль западного побережья Северной Америки, от Нижней Калифорнии до Аляски.
И наоборот, частота образования атмосферных рек может уменьшиться в Арктике, Гренландии и Северной Азии, поскольку ослабление Атлантической меридиональной опрокидывающей циркуляции приводит к снижению температуры приземного воздуха и уменьшению содержания влаги.
В других регионах с более низкими широтами, включая северную Австралию и южную часть Тихого океана, также может наблюдаться снижение частоты возникновения атмосферных рек.