Климатические системы Земли связаны гораздо теснее, чем может показаться. Пыль из Сахары пересекает тысячи километров и питает экосистемы Амазонии и океанских глубин, а микроорганизмы путешествуют по атмосфере вместе с ветром и туманом.
Одной из важнейших сил, влияющих на климат всей планеты, считается Атлантическая меридиональная опрокидывающая циркуляция — AMOC. Эта огромная система океанических течений работает как конвейер: переносит тёплую воду из тропиков к Европе, а затем возвращает остывшую воду на юг вдоль морского дна.
Из-за изменения климата, вызванного деятельностью человека, AMOC замедляется. Учёные не исключают, что в относительно недалёком будущем система может разрушиться, хотя вероятность и сроки такого сценария всё ещё остаются предметом споров.
В новом исследовании специалисты использовали собранные NASA данные об атмосфере за несколько десятилетий и климатические модели, чтобы понять, как дальнейшее ослабление AMOC повлияет на разные регионы мира.
Ранее было известно, что эта система играет огромную роль в климате планеты. Однако исследователи не понимали, насколько сильно её замедление может изменить движение атмосферной влаги и поведение штормов далеко за пределами Атлантики.
Расчёты показали, что к концу века ослабление AMOC способно усилить штормы в некоторых районах Северной Америки, особенно вдоль побережья Калифорнии. При этом над Гренландией и Арктикой штормовая активность, напротив, может снизиться.
Причина связана с атмосферными реками — длинными и узкими потоками концентрированного водяного пара. Особенно мощные атмосферные реки способны переносить до 15 раз больше воды, чем проходит через устье Миссисипи.
Для Калифорнии они имеют двойственное значение. Атмосферные реки обеспечивают до половины годовых осадков на западе США и во многом определяют нестабильность водоснабжения штата. Одновременно они часто вызывают наводнения, в том числе во время засух, угрожая людям, домам, инфраструктуре и качеству воды.
Их влияние не ограничивается Северной Америкой. В Антарктике атмосферные реки обеспечивают от 40 до 80 процентов летней талой воды на шельфовых ледниках Западной Антарктиды. Это угрожает устойчивости льда и ускоряет повышение уровня моря.
По расчётам исследователей, средняя частота атмосферных рек в мире может вырасти примерно на 50 процентов. Они также могут переносить больше влаги, дольше сохраняться и проникать дальше к полюсам по мере смещения высотного западного струйного течения.
Ослабление AMOC изменит температуру океана и перераспределит влагу между полушариями. В Северном полушарии её количество в атмосфере может уменьшиться, а в Южном — увеличиться.
Из-за этого атмосферные реки станут чаще возникать и приносить больше осадков на восточное побережье Южной Америки, в южную часть Азии, Западную Европу, некоторые районы Тихого океана и окрестности Антарктиды.
Наиболее заметное усиление ожидается вдоль западного побережья Северной Америки — от Нижней Калифорнии до Аляски.
В Арктике, Гренландии и северной части Азии атмосферные реки, напротив, могут стать менее частыми. Ослабление AMOC приведёт там к охлаждению воздуха у поверхности и сокращению количества доступной влаги. Снижение их частоты также возможно на севере Австралии и в южной части Тихого океана.
Однако такой сценарий пока не предопределён. Его вероятность зависит от дальнейших выбросов парниковых газов и масштабов использования ископаемого топлива.
Даже усиление атмосферных рек несёт не только угрозы. Исследования показывают, что Калифорния может попытаться удерживать больше поступающей воды, восстанавливая природные ландшафты и используя дополнительные осадки для борьбы с продолжительными засухами.
Работа ещё раз показывает, насколько тесно связаны процессы на планете. Изменение одного крупного океанического течения способно повлиять на штормы в Северной Америке, усилить осадки в Амазонии и сместить тропические дождевые пояса к югу.
По словам авторов, последствия ослабления AMOC распространяются далеко за пределы Атлантического океана. Понимание этих связей поможет лучше подготовиться к изменениям водных ресурсов и экстремальной погоды.
Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.
