|
Разгадка тайн атмосферных рек
|
|
|
|
В зимний сезон 2022-2023 годов в Калифорнии штат столкнулся с девятью атмосферными потоками (АР), которые привели к экстремальным наводнениям, оползням и перебоям в подаче электроэнергии — это был самый продолжительный период АР за последние 70 лет. Ученые из Национальной лаборатории Лоуренса Беркли (Berkeley Lab) недавно провели исследование с использованием машинного обучения, чтобы лучше понять эти сложные погодные системы, и обнаружили, что более интенсивные атмосферные потоки с большей вероятностью будут возникать последовательно в течение короткого периода времени. В статье, опубликованной в журнале Communications Earth and Environment, подробно описываются их выводы. Зимний климат Калифорнии в значительной степени определяется этими атмосферными реками — длинными узкими областями в атмосфере, которые переносят водяной пар из тропиков, чаще всего связанный с Западным побережьем, поступающий из Тихого океана. Когда они выходят на сушу (т.е. пролетают над сушей), они могут вызвать выпадение огромного количества дождя и снега. Катастрофические экологические и экономические последствия ARS подчеркивают актуальность их изучения, особенно в условиях изменения климата Земли.
|
|
|
|
"Атмосферные явления на реках, вероятно, усилятся с повышением температуры", - пояснил Ян Чжоу, ученый из области наук о Земле и окружающей среде (EESA) и ведущий автор публикации. "Изучая, как и почему происходят более плотные явления, мы можем попытаться помочь Калифорнии лучше подготовиться". В то время как атмосферные реки широко изучаются, наука, стоящая за последовательными событиями дополненной реальности, в значительной степени остается загадкой. Чжоу вместе со старшими научными сотрудниками лаборатории Беркли Уильямом Коллинзом и Майклом Венером попытались исследовать поведение AR, используя кластеры — группы AR-выходов на сушу, которые произошли в определенном регионе за относительно короткий промежуток времени. Команда использовала машинное обучение для выявления этих кластеров, исследуя их характеристики, влияние и связи с атмосферной циркуляцией.
|
|
|
Для этого исследователи сосредоточились на том, сколько "дней" AR, которые выпадают, когда AR выпадают над Западным побережьем и приводят к выпадению осадков, произошло за период времени скопления. Это называется "плотностью скопления". Например, в более плотном пятидневном кластере четыре из пяти дней будут считаться днями AR, в то время как в менее плотном кластере два из пяти дней будут днями AR. "Наши результаты показывают, что более интенсивные AR-события с большей вероятностью произойдут в более плотных скоплениях AR", - пояснил Чжоу. "Это означает, что у земли не только меньше времени на восстановление между событиями, но и что сами отдельные события являются более экстремальными. Это делает общий эффект от плотно распределенных кластеров AR еще более сильным". Команда также изучила, как плотность скоплений влияет на серьезность последствий для суши, показав, что более плотные скопления приводят к большему количеству наводнений и повреждению инфраструктуры и экосистем.
|
|
|
|
Это связано с тем, что у земли остается меньше времени для восстановления, поскольку проливные дожди продолжают выпадать с более короткими перерывами. Они также исследовали, как атмосферные явления влияют на скопления, и обнаружили, что специфические атмосферные условия, связанные с давлением и ветрами, были более благоприятными для возникновения плотных скоплений в более теплом мире. Знание атмосферных условий, которые обычно приводят к образованию плотных скоплений AR, и того, что экстремальные явления AR с большей вероятностью произойдут в скоплениях AR, может помочь ученым, которые предсказывают эти события на годы и десятилетия вперед, а также сообществам, пытающимся подготовиться к ним.
|
|
|
|
Источник
|
