Чем пахнет дождь? Ясные ответы на туманные вопросы о климате и погоде

Быстрое долгосрочное таяние льдов можно назвать процессом с «положительной обратной связью». Иными словами, изначальное неравновесие системы, такое как разогревание Арктики, может значительно усилиться – вплоть до той точки, после которой система уже не сможет вернуться в исходное состояние. В данном случае все просто: чем меньше льда, тем больше поглощается тепла, так что повышается температура окружающей среды, а это способствует таянию, а не замерзанию. Следующий шаг после формирования положительной обратной связи – это «точка невозврата», в которой состояние резко меняется, и наступает иное состояние: например, вымирание биологического вида означает полную невозможность вернуться в предыдущее состояние. Многие климатологи указывают на то, что таяние льдов на Земле должно пройти через такую точку невозврата; кое-кто утверждает даже, что она уже была достигнута.

Исчезают ли ледники?

Ледниками покрыто около 10 % поверхности Земли. Это замороженные массивы, на долю которых приходится около 75 % мировых запасов пресной воды. Ледники растут и отступают в разные времена года, а их объем восполняется благодаря снегу в зимние месяцы. Они никогда не остаются стабильными, им присущ собственный определенный ритм. Ледники существуют во многих частях земного шара – их можно встретить и на экваторе (на вершине Килиманджаро в Кении), и на шапках исландских вулканов. Равнинные ледники формируются и движутся вниз по течению, к открытой воде или фьордам. Как и морской лед, ледники играют важную роль в поддержании альбедо Земли. Сезонное таяние льда весной и летом необходимо многим уязвимым экосистемам, прежде всего горным биомам.

В апреле 2019 года научный журнал Nature опубликовал новое исследование 19000 ледников, в котором выяснилось, что в период с 1961 по 2016 год планета лишилась 10,6 триллионов тонн льда – этого было бы достаточно, чтобы покрыть все 48 материковых штатов США льдом толщиной 120 сантиметров. В статье утверждалось, что зафиксированный за это время подъем уровня моря на 30 % вызван таянием ледникового льда. В другом независимом исследовании, опубликованном в том же году в журнале The Cryosphere, говорилось, что в 18 из 19 ледовых районов Земли уровень льда уменьшается.

Варианты прогнозов, основанных на текущем и былом состоянии ледяного покрова, могут быть разными, но доказательств того, что в будущем льда не останется, все больше. Единственный лыжный курорт в Боливии, расположенный на хребте Чакалтая, закрылся в 2009 году: ледник за двадцать лет так сократился в объеме, что в итоге практически исчез. А когда утрачивается лед, мир теряет куда больше, чем просто лед.

Почему так важен стратосферный полярный вихрь?

Стратосфера – это следующий слой атмосферы, расположенный над тропосферой. В свою очередь, тропосфера – зона, где формируется погода, нижняя часть атмосферы, в которой воздух охлаждается по мере набора высоты. Нижняя часть стратосферы, напротив, очень холодная; с набором высоты ее температура как раз повышается. Частично это связано с наличием ультрафиолетового излучения и озонового слоя.

Стратосферный полярный вихрь – это очень быстрые ветры, которые отмечаются в стратосфере на высоте до 50 километров. Зимой эти ветры движутся против часовой стрелки вокруг Северного полюса (похожая система низкого давления образуется на той же высоте вокруг Южного полюса в Южном полушарии). Ветры набирают силу и обретают направление по мере того, как воздух охлаждается осенью и зимой. Стратосферный полярный вихрь образуется каждую зиму в результате значительных температурных градиентов, то есть различий в температуре между полюсами и средними широтами. Особенно значительна эта разница зимой, поскольку в Арктике в это время нет ни солнечного света, ни другого стабильного источника тепла. Вихрь продолжает усиливаться зимой и естественным образом распадается, когда солнечный свет возвращается весной.

В отдельные годы цепочка высоких струйных течений, распространяющихся в средних широтах, может вклиниваться в стратосферный полярный вихрь, ослабляя и разбивая этот обычно замкнутый зимний циклон. Порой эти ветры ослабевают и даже меняют направление. Эти слабые, изменившие направление ветры высвобождают и сжимают холодный воздух, до того буквально запертый в полярном вихре. Тем самым образуется так называемое внезапное атмосферное потепление, воздействие которого можно будет почувствовать в средних широтах через несколько недель.