Таяние льда в Арктике способствует возникновению пожаров на западе США

Международная группа ученых впервые сумела описать, как ускорение таяния морского льда в Арктике способствует увеличению частоты и интенсивности лесных пожаров в западной части США. Эксперты предупреждают, что по мере роста мировой температуры и освобождения арктического региона ото льда ситуация с лесными пожарами будет усугубляться.

Впервые описанный механизм

Исследователи из Тихоокеанской северо-западной национальной лаборатории (Pacific Northwest National Laboratory, PNNL, одна из национальных лабораторий Министерства энергетики США) и Китайской академии наук (КАН) изучили данные об изменении площади морского льда в Арктике за последние 40 лет. Они также провели несколько лабораторных экспериментов, в том числе с использованием методов компьютерного моделирования. Ученые впервые сумели описать механизм, который лежит в основе взаимосвязи между таянием морского льда в Арктике с июля по октябрь и возникновением жарких и сухих погодных условий в западной части США с сентября по декабрь. Результаты работы опубликованы в научном журнале Nature Communications.

В видеоролике PNNL объясняется, что поверхность льда обладает отражательной способностью и защищает планету от солнечной радиации. Когда лед тает, солнечный свет достигает поверхности воды, и она начинает нагреваться. Количество накапливаемого в океане тепла постепенно растет, из-за чего возникает разница в атмосферном давлении. Эта разница ведет к образованию вихря, в котором воздух циркулирует против часовой стрелки, как в циклоне.

Мощный вихрь перемещает теплый воздух в находящуюся неподалеку Аляску и меняет направление полярного струйного течения (англ. — polar jet stream, сильный ветер в виде узкого воздушного потока в верхней тропосфере или нижней стратосфере. — Прим. Plus-one.ru), приносящего влажный воздух на запад США. Отклонение струйного потока от «маршрута» приводит к тому, что на западе формируется еще один вихрь, воздух в котором циркулирует по часовой стрелке, как в антициклоне. В регионе повышается температура и выпадает мало осадков, и это способствует возникновению пожаров. Ученые отмечают, что в последнее время в западной части США растет как количество возгораний, так и площадь, проходимая огнем.

Один из авторов исследования, сотрудник PNNL Хайлонг Ван вспоминает термин «эффект бабочки». Он описывает ситуацию, когда даже незначительное событие в одном месте может вызвать серьезные изменения в совершенно другом. Так происходит, например, в случае с Эль-Ниньо (от исп. El Niño — «мальчик», «малыш»), или Южной осцилляцией. Это природная аномалия, для которой характерно повышение температуры поверхностного слоя воды в экваториальной части Тихого океана. Эль-Ниньо меняет атмосферные процессы в тропической зоне и, как следствие, влияет на всю климатическую систему.

«Климатические условия в одной части мира с течением времени могут влиять на состояние климата за тысячи километров, — объясняет Хайлонг Ван. — Мы обнаружили, что арктический регион и запад США связаны между собой. Нагревание поверхности суши и моря [в Арктике], вызванное потерей морского льда, позднее становится причиной возникновения более жарких и сухих [погодных] условий на западе США».

Климатические явления и погода во всем мире

Причиной повышения пожарной опасности могут стать блокирующие антициклоны, которые вызывают аномальную жару и засуху, говорит руководитель направления «Климат и энергетика» российского отделения Greenpeace Василий Яблоков. Такой антициклон летом этого года наблюдался в Якутии. «Частое появление блокирующих антициклонов связано с изменением циркуляции воздушных масс на планете, которое в свою очередь происходит из-за глобального изменения климата. Все процессы на Земле взаимосвязаны», — отмечает эксперт.

Василий Яблоков напоминает про такой феномен, как полярное, или арктическое, усиление: в Арктике температура растет быстрее, чем в других широтах, в результате чего климат на планете становится более контрастным. «Влажные периоды становятся более влажными, а засушливые — более засушливыми, — объясняет специалист. — Это можно наблюдать в европейской части России, когда в Москве или Санкт-Петербурге в течение нескольких недель держится очень высокая температура и нет никаких осадков. Или, наоборот, за несколько дней выпадает месячная норма осадков. Это прямое следствие изменения циркуляции [воздушных масс]».

Руководитель программы «Климат и энергетика» Всемирного фонда дикой природы (World Wildlife Fund, WWF) Алексей Кокорин отмечает, что результаты нового исследования действительно позволяют лучше понять взаимосвязь между изменением площади морского льда в Арктике и возникновением определенных погодных условий в западной части США. Он тоже проводит аналогию с Эль-Ниньо. «Это самое мощное естественное климатическое явление, которое наблюдается на планете, — сказал Plus-one.ru Алексей Кокорин. — Во время Эль-Ниньо происходит значительный „выброс“ тепла из океана в атмосферу. Во время Ла-Нинья (от исп. La Niña — „девочка“, „малышка“, охлаждение поверхности океана в экваториальной части. — Прим. Plus-one.ru) наблюдается обратный эффект. Известно, что во время одной из этих фаз в той же Калифорнии возникают благоприятные для возгораний условия (исследование 2007 года показало, что сильнейшие засухи в регионе регистрируются во время Ла-Нинья. — Прим. Plus-one.ru). Хотя казалось бы: те части океана, в которых они [Эль-Ниньо и Ла-Нинья] возникают, находятся на огромном расстоянии».

Арктика постепенно освобождается ото льда

Авторы нового исследования подчеркивают, что площадь морского льда в Арктике постоянно уменьшается с начала мониторинга в конце 1970-х годов. Так, по оценкам Национального центра данных по снегу и льду США (National Snow and Ice Data Center) при Колорадском университете в Боулдере, 16 сентября 2021 года площадь льда достигла годового минимума — 4,7 млн км². Однако, согласно данным 43 лет спутниковых наблюдений, этот показатель самым высоким не является. В среднем площадь морского льда в сентябре составляла около 4,9 км². Эта цифра на 1,3 млн км² больше, чем в сентябре 2012 года — именно в этот год был зарегистрирован рекордный минимум за весь период мониторинга. Второй самый низкий показатель за всю историю наблюдений зафиксировали 15 сентября прошлого года — 3,7 млн км².

Исследователи из PNNL и КАН уверены, что со временем скорость таяния льда в Арктике будет увеличиваться и, возможно, в 2050-е годы начнут случаться периоды, когда в регионе совсем не будет льда. Ученые добавляют, что по мере таяния льда в Арктике ситуация с лесными пожарами в западных штатах продолжит ухудшаться. Уже сейчас, как отмечают в Калифорнийском управлении по защите лесов и борьбе с пожарами (California Department of Forestry and Fire Protection, Cal Fire), пожароопасный сезон в штате становится все более продолжительным. По данным Cal Fire на начало декабря, в 2021 году в Калифорнии было зарегистрировано более 8,6 тыс. возгораний. Площадь, пройденная огнем, превысила 1 млн га.

Алексей Кокорин напоминает, что климат в Арктике меняется в четыре раза быстрее, чем по всему земному шару. Однако этот процесс происходит неравномерно. Например, в западной части российской Арктики площадь льда стремительно сокращается, в то время как в восточной части это происходит медленными темпами.

В этом году некоторые суда оказались «запертыми во льдах» в ноябре и начале декабря, и им понадобился ледокол. Алексей Кокорин прогнозирует, что в восточной части Арктики суда смогут плавать без ледоколов не раньше чем через 40 лет. «Это достаточно отдаленная перспектива, — комментирует климатолог. — И зимой лед [на востоке] все равно будет: речь идет только о навигационном периоде». Тем не менее Арктика, по словам эксперта, постепенно будет освобождаться ото льда, что окажет негативное влияние на всю планету. Кроме прочего, эти процессы могут приводить к учащению и повышению интенсивности лесных пожаров. Людям придется адаптироваться к изменениям: готовить Северный морской путь, принимать противопожарные меры.

«Уже есть прогнозы, согласно которым в летние месяцы — самым теплым считается сентябрь — Арктика будет полностью свободной ото льда и открытой для судоходства, — добавляет Василий Яблоков. — Но радоваться тут нечему. Когда такое количество водной поверхности не покрыто льдом, то меньше отражается и больше поглощается тепла. Это в том числе влияет на циркуляцию воздушных масс и способствует потеплению в регионе. В результате увеличивается скорость таяния мерзлоты и высвобождения метана, и глобальное потепление только усиливается».