Ураганами называют тропические циклоны с высокой скоростью ветра, и именно они являются причиной большей части разрушений, вызванных стихийными бедствиями. Наибольшую опасность представляют не столько сильные ветры, сколько значительные наводнения, которые возникают, когда ураган достигает береговой линии. Новые исследования ученых показали, что ключевым фактором, влияющим на возникновение этих наводнений, является пыль, переносимая из крупных пустынь.
В нынешнюю эпоху, характеризующуюся более прохладными условиями по сравнению с предыдущими периодами, главным способом транспортировки тепла и влаги из тропических областей в умеренные являются мощные циклоны. Циклоны, скорость ветра в которых превышает 120 километров в час, классифицируются как ураганы. Парадоксально, но наибольшие разрушения они причиняют не столько ветрами, сколько осадками, которые начинаются при достижении береговой линии. Если интенсивность этих осадков превышает установленный порог в миллиметрах в час, немедленно формируются зоны затопления, приводящие к гибели людей и значительным потерям имущества.
До 2020-х годов климатологи в основном придерживались мнения, что увеличение глобального потепления приведет к росту как частоты, так и интенсивности ураганов. Новые исследования последних лет показали, несмотря на потепление, количество ураганов уменьшилось, а также снизилась их общая энергия. Это вызвало затруднения у исследователей, поскольку не было понятно, каким образом повышение температуры и влажности воздуха в тропиках (что является закономерным спутником потепления) может приводить к уменьшению частоты и снижению общей энергии циклонов.
Некоторые исследователи продолжали утверждать, что потепление приведет к увеличению числа жертв и разрушений от циклонов. Они прогнозировали существенное увеличение количества осадков от циклонов на суше, полагая, что на каждые два градуса повышения глобальной средней температуры этот показатель возрастет на 14%. Это объясняется тем, что более теплый воздух способен удерживать больше влаги, что приводит к более обильным осадкам на суше).
Новая работа исследователей из США, опубликованная в Science Advances, это исследование кардинально меняет представление об этом значимом вопросе. Авторы применили методы машинного обучения для выявления взаимосвязей между количеством осадков, выпадающих при выходе ураганов на сушу, и другими факторами, поддающимися измерению. Для анализа был использован массив данных, охватывающий 19 лет, и в ходе работы была обнаружена весьма нестандартная корреляция, сила которой значительно превосходит влияние всех остальных факторов.
Ранее исследователи считали, что интенсивность циклона и объем осадков, достигающих суши, зависят от температуры поверхности моря. Однако новое исследование демонстрирует, что эта взаимосвязь не является определяющей и, в свою очередь, подвержена влиянию другого, более значимого фактора. Анализ показал, что увеличение концентрации пыли, регистрируемой спутниками в области урагана, приводит к усилению осадков. Наибольшая интенсивность достигается при уровне оптической запыленности воздуха, измеренном спутниками, в диапазоне от 0,03 до 0,06. При превышении уровня запыленности 0,06 наблюдается снижение силы осадков.
Авторы исследования подчеркнули, что данное явление имеет научное обоснование. Пыль, попадающая в Атлантический океан преимущественно из Сахары, выступает в роли центров кристаллизации в облаках, что приводит к интенсификации выпадения осадков. Однако, при чрезмерно высокой концентрации, она оказывает существенное блокирование солнечного излучения, вызывая охлаждение поверхности океана и, как следствие, ослабление самого урагана. В этой ситуации уменьшается и объем осадков, которые он способен доставить на сушу.
Новое исследование кардинально меняет наше понимание перспектив развития ураганов. До этого момента некоторые ученые указывали на то, что анализ метеорологических данных за последние десятилетия демонстрирует, что увеличение количества осадков от ураганов, достигающих материков, составляет менее 3,5% на каждый градус повышения глобальной температуры. За период с 1970 по 2020 год Земля потеплела именно настолько. Однако, ранее существовавшие прогнозы предсказывали увеличение этих осадков на 7% на один градус. Такое расхождение между прогнозами и фактическими данными, превышающее два раза, порождало значительные сомнения.
Теперь его причины представляются очевидными: ранее многие научные группы отмечали, по данным исследований, глобальное потепление приводит к снижению объема пыли, переносимой с территории Сахары. Этот процесс уже наблюдается: наибольшие выбросы сахарянской пыли регистрировались до 1940-х годов и в период с 1970 по 1980-е годы, однако впоследствии средняя концентрация пыли в атмосфере значительно уменьшилась.
Из палеоклиматических данных известно, в ходе исследований установлено, что в более прохладные периоды истории Земли наблюдалось значительно большее количество пыли, поднимающейся из пустынь, включая и те, что сейчас существуют. Также, каждое глобальное потепление в прошлом приводило к зарастанию пустынных территорий и их трансформации в саванны, в частности, в Сахаре. Естественно, после зарастания пустыня перестает быть существенным источником пыли.
Это указывает на то, что в перспективе современная атмосфера, и так отличающаяся небольшим количеством пыли, станет еще более чистой. Соответственно, интенсивность осадков во время ураганов, измеряемая в миллиметрах в час, будет снижаться. Несмотря на то, что они продолжат транспортировать прежнее количество воды, уменьшение скорости ее выпадения на поверхность приведет к сокращению масштабных наводнений.