Тропические пояса планеты расширяются

Согласно результатам нового научного исследования, тропические зоны Земли расширяются в стороны полюсов. Это связано с процессами в океане, которые обусловлены антропогенными изменениями.Статья опубликована в журнале Journal of Geophysical Research: Atmospheres. Результаты наблюдений и климатического моделирования показывают, что за последние 15-20 лет окраины тропиков и связанные с ними сухие субтропические зоны смещаются в сторону более высоких широт. Причиной этого явления, по единодушному мнению ученых, служат глобальные изменения климата, но конкретный динамический механизм смещения климатических зон, названного "тропической экспансией", до последнего времени был не ясен.

Расширение тропических зон имеет серьезные экономические и социальные последствия: этот процесс меняет направление ветров, вызывая засухи и лесные пожары в таких регионах, как Калифорния или Австралия, которые уже испытывают нехватку воды. И без точного определения первопричины тропической экспансии климатологи не могут достоверно прогнозировать ситуацию в будущем. В качестве движущей силы расширения называли выбросы парниковых газов, разрушение озонового слоя и накопление аэрозолей в атмосфере. Однако климатические модели, использующие эти параметры, не могли объяснить высокую скорость тропической экспансии — от 0.25 до 0.5 градуса широты за десятилетие, — а также то, почему в одних регионах расширение происходит активнее, чем в других. Это заставило некоторых исследователей предполагать, что тропическое расширение можно объяснить естественными колебаниями климата Земли.

Ученые из Германии и США под руководством Ху Яна (Hu Yang) из Института Альфреда Вегенера в Бремерхафене построили модель, которая рассматривает связь между океаном и атмосферой. Используя спутниковые данные за период с 1982 по 2018 год, а также более ранние письменные источники, они проанализировали изменения температуры в основных круговых океанских течениях, которые переносят теплую воду к полюсам и холодную воду к экватору.

Результаты цифровой обработки наблюдений показали, что тропическая экспансия вызвана в первую очередь потеплением океана, а не прямыми изменениями в атмосфере, а причиной приближения тропических окраин и океанских круговых течений к полюсам стало накопление избыточного тепла в субтропических зонах океанов. Особенно заметно за последние 15 лет засушливые субтропические полосы расширились в Средиземноморье, Австралии и южной Калифорния. При этом в Южном полушарии процесс тропической экспансии происходил активнее, чем в Северном. По мнению авторов, это объясняется большей площадью поверхности океана в Южном полушарии.

Изучая ширину тропической зоны отдельно над каждым океаническим бассейном, ученые обнаружили, что расширение границ тропических зон точно соответствует меридиональному смещению градиентов температуры океана в средних широтах, обусловленному антропогенным воздействием на климат и глобальным потеплением. "Мы демонстрируем, что усиление потепления субтропического океана не зависит от естественных климатических колебаний, — приводятся в пресс-релизе Американского геофизического союза слова Ху Яна. — Это результат глобального потепления, вызванного антропогенными причинами". По словам авторов исследования, хотя естественные долгосрочные колебания климата и способствуют наблюдаемым тенденциям, сами по себе эти колебания не могут объяснить темпы происходящего расширения, в основе которого лежит взаимодействие между океаном и атмосферой.