Одна из главных теорий климатических аномалий не прошла проверку

Исследование, опубликованное в журнале Science Advances и выполненное в Гарвардской школе инженерных и прикладных наук имени Джона А. Полсона (SEAS), ставит под сомнение один из наиболее часто обсуждаемых механизмов формирования длительных экстремальных погодных явлений.

Авторы работы — Марианна Линц и Тодд Муринг — протестировали гипотезу квазирезонансного усиления волн Россби, которая в последние годы активно использовалась для объяснения устойчивых атмосферных блокировок.

Волны Россби и почему они важны

Волны Россби — это крупномасштабные колебания струйного течения, мощного воздушного потока в верхней атмосфере, который отделяет холодные полярные массы воздуха от теплых тропических. Эти волны могут менять свою форму и скорость, а иногда «застревают» над определенными регионами.

Именно такие устойчивые конфигурации связывают с затяжными волнами жары, проливными дождями или длительными периодами засухи. Когда атмосферный поток становится менее подвижным, погодные условия в регионе фиксируются на недели, а иногда и дольше.

Что такое теория QRA

Одна из идей объяснения этого явления — теория QRA. Если говорить проще, она предполагает, что при определенном направлении и силе ветров в средних широтах атмосферные волны в струйном течении могут «подхватываться» и усиливаться. В результате такие волны становятся более выраженными и дольше держатся на месте, а это уже повышает шанс длительной жары, сильных дождей или других экстремальных погодных ситуаций.

Идея QRA часто фигурировала в научных публикациях и медийных объяснениях как один из ключевых механизмов, связывающих динамику атмосферы с климатическими аномалиями.

Как проверяли гипотезу

Чтобы оценить устойчивость этого механизма, исследователи использовали упрощенную, но физически корректную модель атмосферы. Она воспроизводит базовую динамику жидкости, но намеренно исключает ряд сложных процессов — влажность, тонкие эффекты радиационного нагрева и охлаждения, а также детализированное взаимодействие с солнечным излучением.

Такая конструкция позволяет изолировать именно динамический эффект, который предполагает теория QRA, и проверить, возникает ли усиление волн без дополнительных факторов.

Модель охватывала широкий набор состояний атмосферного потока, включая те, которые в рамках теории считаются наиболее благоприятными для возникновения резонансного усиления.

Результаты оказались неожиданными

Ожидалось, что в «благоприятных» режимах волны будут набирать силу и демонстрировать увеличенную амплитуду. Однако статистика показала противоположную картину.

В сценариях, где теория предсказывала усиление, амплитуда волн в модели, напротив, снижалась. Это означает, что сам по себе набор условий, на который опирается QRA, не приводит к ожидаемому эффекту даже в контролируемой физической системе.

Что это меняет в интерпретации климата

Авторы не спорят с тем, что экстремальная погода действительно стала чаще и сильнее в последние десятилетия — это хорошо подтверждается другими климатическими исследованиями, где основную роль обычно связывают с глобальным потеплением и изменениями в циркуляции атмосферы.

Вопрос в другом: насколько правильно объяснять такие события одной конкретной теорией — квазирезонансным усилением (QRA). Новая работа показывает, что делать из нее универсальное объяснение для волн жары и наводнений рискованно. Слишком сложные атмосферные процессы не сводятся к одному механизму, и такое упрощение может искажать картину.

Марианна Линц отмечает необходимость осторожности в интерпретациях: