Холодное дыхание глобального потепления: как февральские морозы связаны с теплой Арктикой

Февраль, несмотря на короткий «выход в плюс» в последних числах, был очень холодным. Причем не только в России: февральские морозы в Техасе официально стали стихийным бедствием, да и Европу всю завалило снегом. Почему так? Разве климат на нашей планете не теплеет? По просьбе N + 1 о том, как глобальное потепление может приводить к рекордным холодам, рассказывает метеоролог Павел Константинов из МГУ имени Ломоносова.

Февраль в Москве, скорее всего, станет холоднее нормы где-то на три с половиной градуса, а первая за месяц оттепель пожаловала лишь 26 числа.

Холодно не только здесь: новости из замерзающего Техаса заставляют вспомнить заезженные шутки о русской зиме, которая защитила нас в 1812-м и 1941-м, а к XXI веку еще и научилась нападать. Добавим сюда снегопады в Испании, Дании и Швейцарии, вспомним про рекордные снегопады в российской столице, за выходные нарастившие сугробы полуметровой высоты. Оснований для шуток (равно как и тревог), кажется, немало.

Так в чем же дело? Разумеется, не в «смене вектора на глобальное похолодание». Как бы парадоксально это ни звучало, в той или иной мере холодные зимы в умеренных широтах могут быть закономерными последствиями глобального потепления. Как минимум, физические механизмы, достоверно объясняющие парадокс похолодания в умеренных широтах Евразии и Северной Америки из-за потепления Арктики (то есть когда растает весь ледовый покров Северного Ледовитого Океана) описаны в работах ведущих мировых климатологов — вот первая, вот вторая.

«На пальцах» механизм следующий: преобладающие западные ветры в наших широтах (географы называют этот процесс «западным переносом воздушных масс») вызваны температурным градиентом между холодной Арктикой и теплыми тропическими областями. И чем сильнее температурный контраст — тем активнее циклоны несут зимой атлантическое тепло в Европу и Россию. То есть преобладает так называемый субширотный перенос воздушных масс — когда траектории воздушных частиц направлены более или менее параллельно широтным кругам.

Когда же Арктика теплеет (а теплеет она в 3-3,5 раза активнее, нежели земной шар в среднем), градиент температуры становится ниже, и западный перенос пропорционально этому ослабевает. Атмосферная циркуляция не терпит пустоты, и потому усиливается антагонист западного переноса — субмеридиональный перенос воздушных масс. А он может как приносить тепло из более южных районов, так и холод из более северных и внутриконтинентальных (здесь уместно будет напомнить, что полюс холода Евразии находится в Якутии). 

Так зимы, особенно в Западной Европе, станут более суровыми, нежели сейчас. Ну и общая «нервозность» зимней погоды усилится. Так что зима 2021-го вполне может быть экскурсией в будущее, предусматривающее безледную Арктику.

А теперь подробнее о том, какие циркуляционные механизмы виноваты в февральских морозах 2021 года. То есть от разговора о климатах будущего перейдем к диагнозу событий тактического или синоптического масштаба — которые видны на синоптических картах, используемых в прогнозе погоды.

Традиционно в зимний период над Арктикой образуется «полярный вихрь» (в российской традиции — «полярная циркуляционная ячейка»). Эта система относительно автономна, однако не всегда устойчива. Иногда — как и произошло в этом году — вихрь как бы разваливается на две части, и они начинают спускаться на юг, вызывая в южных широтах резкие похолодания.

Обычно этому предшествует потепление в более высоких слоях атмосферы над Арктикой, стратосфере — и в 2021 году такое тоже отмечалось. Во второй половине февраля холода почти синхронно обрушились на Евразию и на Северную Америку: вот они, эти сине-фиолетовые области на карте ниже. 

Такое смещение путей прохождения циклонов вызвало снегопады и похолодания. Называть их беспрецедентными пока еще рано, однако в отдельных регионах, тем не менее, погодные значения были недалеки от рекордных значений. Полную статистику феномена в этом году мы сможем получить уже в первой половине марта — тогда и станет окончательно понятно место холодного февраля 2021-го в книге метеорологических рекордов для разных стран.