Термометр, который слышит пульс Индии ✎

Оригинал: "Long term surface-air temperature variations over the Indian region during 1970-2009"
arXiv:1811.06705 · 2018-11-16 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 2 мин
Сорок лет ежедневных замеров температуры над Индией показали потепление на 0,4 °C и загадочные волны с периодом 3–5 лет.

Термометр на метеостанции в Дели не знает, что он часть большого уха. Каждый день он записывает температуру, и за сорок лет таких записей накопилось столько, что можно услышать, как дышит целый субконтинент. Индийский метеорологический департамент разбил всю сушу страны на квадраты по одному градусу и снимал показания с 1970 по 2009 год. Получилась плотная сетка, какой раньше не было ни у кого.

Сорок лет — это 14 600 дней. Для каждого из них известна средняя суточная температура в каждом узле сетки.

Из этих данных авторы собрали годовые средние тремя способами: по всей стране сразу, по отдельным широтным поясам и по квадратам 5°×5° в центральной Индии. Затем для каждого ряда вычислили линейный тренд. Он оказался одинаковым во всех вариантах: потепление на 0,4 °C за сорок лет, то есть по 0,1 °C за десятилетие. Это совпадает с оценками для других регионов планеты, но здесь цифра получена из одного источника, а не собрана из разных кусков.

Поверх медленного тренда лежат быстрые волны. Их период от трёх до пяти лет, а амплитуда около ±0,4 °C — почти такая же, как весь сорокалетний тренд. Эти волны синхронны во всех широтных поясах: когда теплеет на юге, теплеет и на севере. Значит, источник колебаний не локальный, а общий для всей страны. Авторы проверили, с чем эти волны связаны. Солнечная активность не подходит: корреляция почти нулевая. Зато поток галактических космических лучей даёт корреляцию +0,33.

Галактические космические лучи — это заряженные частицы, прилетающие из далёкого космоса. Их поток измеряют нейтронными мониторами, например на станции Мак-Мердо в Антарктиде.

Ещё интереснее связь с Эль-Ниньо. Если сравнивать температуру Индии с индексом Южного колебания (числом, показывающим силу Эль-Ниньо) без сдвига, корреляция скачет от нуля до +0,34. Но если сдвинуть температурный ряд на один год вперёд, связь становится стабильной. Похоже, Эль-Ниньо влияет на Индию не сразу, а через год.

Раньше было непонятно, как ведёт себя температура над Индией на масштабе десятилетий. Теперь ясно: потепление идёт ровно, но поверх него бегут волны, одинаковые для всей страны. Это важно для региональных климатологов и агрометеорологов: короткие аномалии в три-пять лет могут ударить по урожаю сильнее, чем медленный тренд. Термометр в Дели услышал пульс, и теперь мы знаем его ритм.

Стандартное отклонение суточных температур над Индией растёт с широтой: у экватора оно мало, а выше 20–25° северной широты резко увеличивается из-за контраста между зимой и летом. Это значит, что «средняя температура по больнице» для всей страны скрывает очень разные климатические реальности.

В романе Кима Стэнли Робинсона «Министерство будущего» волна жары в Индии становится поворотным событием, после которого мир начинает всерьёз бороться с потеплением. Эта статья даёт фактуру для таких сценариев: не только медленный тренд, но и быстрые колебания, которые могут усиливать экстремальные эпизоды.

Понятия
комнатная температура диполь индийского океана климат аномалия температуры межгодовая изменчивость глобальное потепление сезонный цикл тихоокеанская декадная осцилляция спутниковые слои декадная изменчивость атлантическая мультидекадная осцилляция муссон Ниньо 3.4 океанический индекс нино эффект конденсатора Индийского океана тропосфера энсо ERA5 весенний барьер предсказуемости атмосферное давление