Провокира ли глобалното затопляне екстремални студове?

На пръв поглед може да звучи като противоречие, но учените смятат, че глобалното затопляне периодически води до екстремални студове и до големи амплитуди в температурите, особено в зимните месеци. Обясняват го с глобалната промяна на посоките на въздушните течения и намаляване на температурните разлики между тропическите и арктическите зони.

Каква е тенденцията?

Средната годишна температура на нашата планета продължава да се повишава. 2023 г. беше обявена за най-топлата година в историята на провежданите наблюдения. Северното полукълбо в рекордни обеми губи снежна си покривка. В същото време екстремните студове продължават да удрят различни региони на Земята, като те често носят със себе си обилни снеговалежи. Наглед това явно противоречие между глобалното затопляне и вледеняващи студове засилва съмненията в актуалността на проблема с глобалното затопляне и както показват изследванията, главно сред тези, които и досега са били скептични по отношение на идеята за антропогенното (в следствие на човешкото въздействие) изменение на климата. По тази причина много учени се опитват да разберат доколко съмненията и общият скептицизъм са основателни.

Екстремните студове не противоречат на глобалното затопляне

Глобалното затопляне е дългосрочното и устойчиво повишаване на глобалната средна температура, регистрирано още от началото на индустриалната епоха. Освен това то се проявява в зачестяване на екстремните събития като горещи вълни, пожари, прекалено силни валежи, засушаване, торнадо, наводнения и даже силни студове. Всичко това се дължи преди всичко на промените в химичния състав на атмосферата в резултат на увеличената концентрация на парникови газове, такива като въглероден диоксид, метан, азотен окис и др.

За по-ясно разбиране ма съвременните проблеми е много важно е да се дефинира разликата между климата и времето. Климатът се определя от средните метеорологични условия в даден регион (или цялата планета) за дълъг период от време. В същото време времето представлява периодичните колебания в температурата, валежите, атмосферното налягане и други показатели за кратък период от време (дни или седмици) в определен район. Изменението на климата в глобален мащаб до голяма степен променя предсказуемите местни модели на времето.

Статистиката потвърждава увеличаването на броя на екстремните метеорологични явления, включително интензивните горещи вълни и екстремните студове. Тези тенденции са най-силно изразени в северните и умерените ширини. В началото на тази година с необичйно ниски температури се отличиха щатите Орегон и Монтана в САЩ, където температурите достигнаха до минус 56 градуса, а студената вълна стигна даже и до Тексас. В западната провинция на Китай Синцзян по време на китайската Нова година температурите паднаха до минус 53 градуса, което е 64-годишен рекорд.

Как се обясняват екстремните студове?

В сравнение с другите метеорологични катаклизми, връзката между екстремния студ и глобалното затопляне е най-слабо изучена, но все пак анализът на наличните данни доказва, че връзка има. Преди всичко тя се дължи на два основни фактора: траекториите на пренос на въздушните маси се променят и отслабва така наречения полярен вихър.

Въздушните течения движат въздуха на височината на полетите на самолетите. Теченията, които преобладават в средните географски ширини (където хората най-често се оплакват от екстремни студове), се генерират от температурната разлика между Арктика, където въздухът е студен, и съответно тропиците, където въздухът е топъл. Колкото по-голяма е разликата в температурните стойности на топлия и студен въздух в тези области, толкова по-активни са въздушните маси, които носят топлина до средните ширини през зимата. Движенията на въздуха при значителни разлики в температурите протичат почти успоредно на географските ширини. В последните години Арктика се затопля почти четири пъти по-бързо в сравнение с останалите географски региони и следователно температурният градиент става все по-слабо изразен. Това променя обичайните траектории на движение на въздушните потоци и въздушните течения стават субмеридионални , тоест приблизително съвпадащи с меридианите. В тази посока те могат да пренасят както топлина от по-южните райони, така и студ от по-северните или вътрешноконтинентални райони.

Полярен вихър (polar vortex, полярна циркулационна клетка) наричат групата от ветрове, възникващи над Арктика през зимата. Обикновено този вихър е бърз, стабилен, движи се по траектория, обратна на часовниковата стрелка, и обкръжава студения арктически въздух, задържайки го близо до полюса. В такива случаи зимите в Арктика са по-студени, а в средните географски ширини – по-меки. Понякога системата се забавя, сякаш разделяйки се на две части и се разширява на юг. По този начин студеният въздух се “освобождава”и в Арктика може да започне топене, а на юг да се предвиже студен арктически въздух, предизвикващ екстремални студове. Учените отбелязват, че преди вихърът да се разпадне затопляне се открива в по-високите слоеве на атмосферата над Арктика, а самото разпадане пряко корелира с последващите студени вълни в средните ширини. В бъдеще се очаква затоплящата се атмосфера да продължи да допринася за отслабването на полярната циркулационна клетка.

Полярният вихър се образува над полюса през по-студените месеци поради ограничената слънчева енергия, но в условията на глобално затопляне, когато температурните разлики между полюса и тропиците намаляват, той става по-малко интензивен, разделя се и дори се заменя с антициклон, който обикновено действа в топлата половина на годината.

Учените отбелязват, че екстремните студове също така се влияят от промените в океанските подводни течения. Например статия, публикувана в списанието Communications Earth & Environment, свързва забавянето на атлантическата меридионална циркулация на водните маси (AMOC) със силните студове в Съединените щати. Според изследователите начинът, по който AMOC обикновено функционира, е чрез изтласкване на топла вода на север и освобождаване на топлина в атмосферата на големите географски ширини. Сега обаче, тъй като атмосферата се затопля, температурта на водите в Световния океан също се повишават, предизвиквайки топене на ледовете в северните ширини. Това влияе на AMOC и циркулацията отслабва. Ако AMOC, част от който е и Гълфстрийм, се забавя, количеството топлина, транспортирана на север, става все по-малко.

Прогнозите на учените

Учените смятат, че зимите ще стават средно малко по-меки. Отклонението на температурните екстремуми – от най-ниската до най-високата температура – няма да се променя особено през следващите зими. Това означава, че периодичните студове няма да загубят интензивност. В същото време се предполага, че екстремните студени вълни може би ще започнат да се появяват все по-рядко. Изследване на организацията с нестопанска цел Climate Central е установило, че от 70-те години на миналия век екстремните високи температури са станали по-често срещани от екстремните студове. В наши дни необичайно горещите дни се срещат почти два пъти по-често от изключително студените.

Като цяло учените прогнозират, че зимите ще стават все по-контрастни и противоречиви, с редуване на изключително топли и много студени периоди, рязка промяна на метеорологичните условия и увеличаване на броя на различни видове опасни и неблагоприятни явления.