Как да си обясним странното време тази пролет? Отговор дава нов климатичен модел
Екип от климатолози от Института Алферд Вегенер (Alfred Wegener Institut) са разработили климатичен модел, който може правилно да предсказва вълнообразната траектория на струйното течение. Това е мощен въздушен поток, който преминава от запад на изток в умерените ширини на Северното полукълбо. Работата на немските учени е публикувана в списание Nature.
Изследването непосредствено е свързано с прогнозиране на анормалните климатични явления, например необичайнато време през тази пролет в Европа. От средата на май в европейската част на Русия и Източна Европа се наблюдаваше необичайно горещо време, докато в Западна Европа пролетта беше неочаквано студена и продължи по-дълго. В началото на юни също имаше аномалии, като например в Санкт-Петербург температурите превишаваха 30⁰С, а в Париж термометрите едвам преодоляваха 18⁰С.
Струйното течение се наблюдава на височина от 10 и повече километра и неговата скорост може да достига 500 км/ч. То участва в пренасянето на въздушни маси в посока на меридианите , тоест в случая с Европа пренася топлината на Гълфстрийм на изток. Не рядко неговата посока се отклонява от посоката запад-изток и се изкривява, като често течението има синусоидална форма. Именно с такива изкривявания в посоката са свързани и анормалните климатични условия. Например, миналата зима такива бяха навлизането на арктически студове в южните североамерикански щати, или формирането на „възпиращи антициклони” в европейската част на Русия, благодарение на които влажните въздушни маси не можеха да се движат на изток и в Източна Европа за дълго се наблюдаваше сухо и горещо време. Това необичайно разпределение на студ и горещина тази година над Европа се обяснява с особеностите на така наречените планетарни вълни (вълни на Росби). Те се образуват в атмосферата на умерените ширини и над океаните и представляват периодични разпространяващи се смущения във въздушната обвивка на Земята. Дължината им обикновенно е около 1000 км и благодарение на тях се формират области на ниско и високо налягане. Именно заради тях времето не си прилича през различните години.
Болшинството климатолози предполагат, че честотата на анормални климатични явления се увеличава заради глобалното затопляне. Повишаването на температурите в Арктика не може да не оказва влияние на струйното течение, тъй като разликата в температурите в арктическите и тропически ширини представлява „двигателя” , захранващ атмосферния джет с енергия. Но до скоро не беше ясно, дали поведението на вълните на Росби е свързано с повишаването на средните температури в Арктика или това е само случайно статистическо отклонение през годините. Именно отговора на този въпрос се опитват да намерят немските климатолози с новия си климатичен модел .
В техния модел за пръв път под внимание е взето поведението на озоновия слой., тоест тази част на стратосферата, която е с високо съдържание на озон, разположена на 20-25 км над морскоро равнище. „ Ние разработихме алгоритъм за машинно обучение, който ни позволява да отчитаме озоновия слой в качеството на интерактивен елемент от модела – казва Ерик Романовский, един от авторите на разработката. – С помощта на този модел ние можем реалистично да възпроизведем наблюдаваните промени в струйното течение”. Съгласно модела, озоновата химия усилва ефекта на нагряване на стратосферата в полярните ширини, което оказва влияние на траекторията и мощта на струйното течение.
„Нашето изследване показва, че промяната в поведението на джета частично се предизвиква от загубата на ледена покривка в Арктика – пояснява професор Маркус Рекс в прес-релийза на Института Алфред Вегенер – Ако леденият щит продължава да намалява, ние предполагаме, че честотата и интензивността на екстремалните климатични явления в умерените ширини ще се увеличава. Освен това нашите резултати потвърждават, че зачестяването на зимни студени периоди в САЩ, Европа и Азия по никакъв начин не противоречи на глобалното затопляне. Напротив, това е част от климатичните промени, предизвикани от човешката дейност”.
Трябва да се отбележи, че това е един от първите примери за използване на изкуствен интелект за климатично моделиране. Като резултат, създаденият модел описва по-реалистично наблюдаваните климатични явления. Тези възможности, вероятно широко ще използват в моделирането на земния климат, което ще доведе до по-точни прогнози. Да се надяваме, че в бъдеще такива модели с използване на изкуствен интелект ще помогнат в разработването на методи за климатично инженерство, способни да се борят с неблагоприятните тенденции в развитието на климатичната система на планетата.