Эквивалентно-потенциальную температуру назвали лучшим индикатором глобального потепления

Ученые обнаружили, что эквивалентно-потенциальная температура, учитывающая влажность воздуха, наиболее эффективно отражает глобальное потепление. С 1980 по 2019 годы она выросла в среднем на 1,48 градуса Цельсия, в то время как температура приземного слоя воздуха — центральный показатель изменения климата в современности — на 0,79 градуса Цельсия. Опираясь на изменение эквивалентно-потенциальной температуры, ученые пришли к выводу, что к концу века энергия для тропической конвекции увеличится на 40 процентов, а число экстремальных осадков — на 60 процентов. Статья опубликована в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.

Средняя температура воздуха в мире сейчас на 1,2±0,1 градуса Цельсия выше, чем в доиндустриальную эпоху, причем три четверти этого прироста приходится на последние 40 лет. Климатологи связывают глобальное потепление с увеличившейся частотой экстремальных погодных явлений. В период с 2005 по 2014 год их число удвоилось по сравнению с периодом 1985-1994 годов. Температура приземного слоя воздуха (surface air temperature, SAT) — наиболее широко используемый для оценки изменения климата параметр, но он слабо отражает влияние потепления на экстремальные погодные явления и будущие изменения в климатической системе.

Ученые под руководством Фанфэя Сонга (Fengfei Song) из Океанского университета Китая исследовали, как уже изменилась и как будет меняться эквивалентно-потенциальная температура (Thetae_sfc) по сравнению с температурой приземного слоя воздуха. Эквивалентно-потенциальная температура учитывает тепло, которое может отдать водяной пар, содержащийся в воздухе. В климатической системе Земли именно такое тепло служит основной движущей силой тропической конвекции. Авторы рассчитали эквивалентно-потенциальную температуру по температурам приземного слоя воздуха в разных регионах планеты с 1980 по 2019 годы из независимых наборов данных наблюдений и реаналаиза ICOADS Release 3.0, NCEP/NCAR, ERA5, MERRA-2 и ряда других

Оказалось, что за последние 40 лет эквивалентно-потенциальная температура выросла в среднем на 1,48 градуса Цельсия, в то время как температура приземного слоя воздуха — на 0,79 градуса Цельсия. При этом в тропиках прирост эквивалентно-потенциальной температуры составил уже четыре градуса Цельсия: по этому показателю потепление в тропической зоне столь же выраженное, как потепление Арктики по SAT. К концу века ученые прогнозируют рост энергии, питающей тропическую конвекцию, на 40 процентов, и роста числа экстремальных осадков на 60 процентов. Рост температуры приземного слоя воздуха при этом может достичь 4,8 градуса Цельсия, а эквивалентно-потенциальной температуры — 12 градусов Цельсия. Авторы исследования подчеркнули, что эквивалентно-потенциальная температура хорошо отражает потенциал атмосферной конвекции и может стать лучшей альтернативой температуры приземного слоя воздуха в качестве индикатора глобального потепления.

Потепление приводит как к общему росту числа осадков, так и к росту количества дней с аномальными осадками. Ученые выяснили, что это вызывает снижение валового регионального продукта и объясняет до 70 процентов дисперсии роста общей факторной производительности. При этом страны с высоким уровнем дохода адаптированы к воздействию чрезмерных осадков хуже, чем бедные.

Марина Попова