Даунскейлинг обещает эру штормов

С момента наступления спутниковой эры — примерно 40 лет назад — на нашей планете ежегодно регистрируется около 90 тропических циклонов. Ученые считают, что их возникновение зависит от теплосодержания поверхностных слоев океана и влажной статической энергии подоблачного слоя.

Другими словами, воздух, нагретый теплой океанской водой, поднимается вверх, где постепенно охлаждается, его относительная влажность повышается, влага конденсируется и выпадает в виде дождя. Охлажденный воздух опускается вниз, достигает поверхности воды, снова увлажняется, и процесс повторяется. Тропические циклоны обычно сопровождаются такими погодными явлениями, как грозовые дожди, сильные ветры, волны, штормовые приливы и смерчи. Исследователи используют несколько способов для моделирования циклонов и прогнозирования их интенсивности и частоты возникновения. К ним относятся прямое моделирование, расчет индекса образования циклонов и динамический даунскейлинг.

Серьезным недостатком первого метода является то, что он не способен учитывать широкий спектр интенсивности циклонов, моделируя наиболее мощные. При расчете индекса образования циклонов можно спрогнозировать только место и частоту возникновения циклона, при этом траектория его движения и мощность остаются без внимания.

Метод динамического даунскейлинга (регионализации) предполагает использование локальных моделей циркуляции воздуха. Американский ученый Керри Эмануэль из Массачусетского технологического института применил метод динамического даунскейлинга к шести климатическим моделям, полученным с помощью CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project). С результатами его работы можно ознакомиться в журнале PNAS. CMIP — это проект, где собраны стандартные протоколы для построения климатических моделей и оценки их эффективности. CMIP5 предлагает способы оценки того, насколько недавно созданные учеными модели соответствовали действительности, а также степени влияния разных факторов на точность прогноза. С помощью CMIP5 также можно построить модели, предсказывающие климатические изменения в краткосрочном (до 2035 года) и долгосрочном (до 2100 года) периодах. Керри Эмануэль делал выводы на основе изучения данных с 1950 по 2005 год. Полученные им результаты показывают, что в XXI веке штормы в северной части Тихого океана будут не только более частыми, но и более мощными по сравнению с сегодняшним днем. Значительное увеличение частоты возникновения и силы циклонов также будет характерно для северной части Атлантического и южной части Индийского океана.

Однако не все исследователи согласны с такой точкой зрения. Так, согласно Габриэле Вилларини, из-за радиационного воздействия в начале XXI века частота возникновения циклонов в северной части Атлантики лишь немного увеличится, однако в целом в ближайшем столетии существенных изменений не произойдет. Томас Кнутсон, норвежский исследователь, полагает, что в ближайшее время частота появления тропических циклонов снизится примерно на 20% по сравнению с сегодняшним днем, при этом незначительно повысится доля мощных штормов.