Танцы океанских качелей: как Эль-Ниньо и АМО управляют ураганами ✛ ✎

Оригинал: "El Nino Southern Oscillation and Atlantic Multidecadal Oscillation Impact on Hurricanes North Atlantic Basin"
· Suchit Basineni
arXiv:2410.05329 · 2024-10-05 · CC BY-NC-SA 4.0 · собственный разбор · 3 мин
Тёплые фазы Атлантической мультидекадной осцилляции усиливают ураганы, а Ла-Нинья увеличивает число выходов на сушу.

Океан дышит, и на его дыхании, как на качелях, раскачиваются ураганы. За последние семьдесят лет через Северную Атлантику прошли сотни тропических циклонов, и далеко не все они вели себя одинаково. Одни десятилетия приносили на побережья шквал разрушительных штормов, другие — затишье. Метеорологи давно подозревали, что за этими сменами стоят два медленных ритма: Эль-Ниньо в Тихом океане и Атлантическая мультидекадная осцилляция, которая то нагревает, то остужает воду между Америкой и Европой. Новое исследование впервые свело оба ритма вместе и проверило их на длинном ряду наблюдений.

Атлантическая мультидекадная осцилляция, или АМО, работает как огромный термостат. В тёплые фазы, которые длятся по двадцать-тридцать лет, поверхность океана прогревается, и атмосфера над ней получает больше топлива для штормов. Автор работы подсчитал: в такие десятилетия в среднем рождалось 22,5 урагана против 17 в холодные. При этом энергия циклонов, измеряемая индексом ACE, подскакивала на 400 единиц. В 2000-х, когда АМО была в тёплой фазе, этот показатель почти вдвое превышал уровень 1970-х. Океанские качели качнулись вверх, и ураганы ответили на это ростом силы.

Эль-Ниньо и Ла-Нинья — это тёплая и холодная фазы тихоокеанского колебания. Они меняют направление высотных ветров над Атлантикой и тем самым либо срезают верхушки зарождающихся ураганов, либо дают им спокойно раскрутиться.

Но сила шторма — это только половина беды. Важно ещё, куда он пойдёт. Здесь вступает второй маятник. Когда Тихий океан уходит в Ла-Нинью, а Атлантика остаётся тёплой, ураганы чаще выходят на сушу. В такие сезоны максимальная скорость ветра достигала 165 и 170 узлов, тогда как при Эль-Ниньо потолок составил 155 узлов. Разница в пятнадцать узлов — это переход от сильного шторма к катастрофическому. Побережья США, Мексики и Карибских островов ощущают её как разницу между сорванными крышами и снесёнными домами.

Температура поверхности океана добавляет третий слой к этой картине. Вода в Северной Атлантике теплеет быстрее, чем предсказывают климатические модели. Фактические значения 2023 года соответствуют модельным оценкам для 2040 года. Это значит, что качели раскачиваются сильнее, чем ожидали, и следующий тёплый цикл АМО может принести ураганы, которых мы ещё не видели. С 2020 по 2023 год на США обрушилось пять крупных ураганов категории 3 и выше, тогда как за весь предыдущий декадный период их было три.

Индекс ACE — это мера общей энергии ураганов за сезон. Он суммирует силу ветра и длительность жизни каждого шторма, поэтому лучше отражает разрушительный потенциал, чем просто число ураганов.

Исследование впервые свело вместе три фактора: фазы АМО, фазы Эль-Ниньо и температуру поверхности океана. Раньше каждый из них изучали по отдельности, и оставалось неясным, как они складываются в конкретный сезонный риск. Теперь видно: тёплые фазы АМО увеличивают число ураганов, Ла-Нинья повышает вероятность выхода на сушу, а рост температуры океана усиливает максимальную силу штормов. Эти результаты можно использовать для улучшения сезонных прогнозов ураганной активности и оценки рисков для прибрежных регионов.

Океанские качели продолжают раскачиваться. Следующий тёплый цикл АМО придёт, даже если точно предсказать его начало пока не удаётся. Но теперь у метеорологов есть карта, на которой видны оба маятника и их совместное действие. Когда Тихий океан уйдёт в Ла-Нинью, а Атлантика останется тёплой, побережьям стоит готовиться к худшему. Дыхание океана станет громче, и ураганы ответят на него с удвоенной силой.

С 2020 по 2023 год на США обрушилось пять крупных ураганов категории 3 и выше, тогда как за весь предыдущий декадный период их было три.

В романе Кима Стэнли Робинсона «Сорок знаков дождя» климатологи пытаются предсказать резкие изменения океанских течений и их влияние на погоду — сюжет перекликается с попытками увязать медленные колебания океана с ураганной активностью.

Учёные
Ludwig BoltzmannHenri PoincaréJohn von NeumannJosiah Willard Gibbs
Понятия
энсо южная осцилляция эль-ниньо атлантическая мультидекадная осцилляция индекс Эль-Ниньо многомерный индекс ЭНСО буйковые станции TAO/TRITON модель Джина–Тиммермана весенний барьер предсказуемости ла-нинья тропический циклон ERSST NOAA CPC северное экваториальное противотечение модель осциллятора с подзарядкой естественная изменчивость сезонный цикл распространение экваториальных волн вспышка западных ветров межгодовая изменчивость объём тёплой воды